nT-Tao تدمج نظام طاقة نابض بقدرة 50 ميغاوات لتعزيز أداء منصة اختبار الاندماج النووي

أدخلت شركة الاندماج النووي المدمج nT-Tao نظامًا فرعيًا للطاقة النبضية بقدرة 50 ميغاوات، يزوّد نموذجها الأولي C3 بنبضات عالية الطاقة، بهدف اختبار الحصر المغناطيسي في بيئات البلازما الكثيفة. ويُمثّل هذا التركيب خطوة حاسمة نحو تجاوز عتبة 1.5 مليون درجة مئوية، وهي أعلى معيار حراري سُجّل على هذه المنصة حتى الآن. يؤدي حقن كميات كبيرة من التيار في الغاز المتأين إلى إثارة حالات عدم استقرار كهربائي شديدة. وخلال كل نبضة، تتذبذب الخصائص الكهربائية الداخلية للبلازما في غضون أجزاء من الألف من الثانية، وتُحدث هذه التغيرات السريعة تحولًا في المعاوقة الكهربائية للبلازما وللعتاد الناقل.

أوضحت nT-Tao في بيان صحفي: «يجب أن تكون السيطرة على الكهرباء بالغة الدقة، لأن الخصائص الكهربائية للنظام والبلازما تتغير بسرعة خلال كل نبضة». وإذا لم تواكب التغذية الكهربائية هذه التغيرات على الفور، فسينهار الرنين الكهربائي، وسيرتدّ الغاز بالطاقة إلى دائرة القيادة. ولمنع هذا الفقدان، قرنت nT-Tao وحدة الـ 50 ميغاوات بنظام تحكم غير خطي لحظي تملكه الشركة حصريًا.

أهمية التحكم الدقيق في إمداد الطاقة

يتابع المتحكّم التغيرات في الدائرة أثناء النبضة، ويواصل تحديث معاملات التشغيل. ويحافظ هذا التعديل الاستباقي على الرنين طوال عملية التفريغ، مما يضمن إيصال أقصى قدر من الطاقة إلى لبّ البلازما في ظل ظروف متغيرة بسرعة. وأشار كبير المسؤولين التقنيين والشريك المؤسس Boaz Weinfeld إلى أن توليد 50 ميغاوات من الكهرباء يُعدّ أمرًا بسيطًا نسبيًا، وأن الإنجاز الهندسي الرئيسي، مقارنة بمهمة تنسيق 50 وحدة مستقلة في الزمن الحقيقي، يكمن في إجبار وحدات متعددة على العمل كدائرة متزامنة. ويوسّع هذا المصدر الفعلي من نطاق بنية الشركة المعيارية لتوليد الطاقة (Modular Energy Generator Architecture، المعروفة اختصارًا بـ MEGA)، إذ يوزّع هذا الإعداد حمل الطاقة على 50 وحدة تسمى مولدات إلكترونيات القدرة (Power

Electronic Generators، المعروفة اختصارًا بـ PEGs)، وهي وحدات مدمجة، بدلاً من الاعتماد على مصدر طاقة واحد كبير. وتُولّد كل وحدة PEG ناتجًا يبلغ نحو 1 ميغاوات. ويجمع الفنيون هذه المولدات في عشرة فروع متوازية، يضم كل فرع خمس وحدات موصولة على التوازي.

تعمل الشبكة الكاملة عند ترددات تبديل تتراوح بين 50 هرتز و2,000 هرتز. وأضافت nT-Tao: «يمثّل هذا نموًا بنحو خمسة أضعاف مقارنة بالجيل الأقدم الذي كان يدمج 12 وحدة PEG في نظام بقدرة تقارب 10 ميغاوات». ويوفر استخدام وحدات بقدرة 1 ميغاوات مزايا عملية في التصنيع والتشغيل. ويمكن للفنيين ربط الوحدات على التوالي أو التوازي بحسب متطلبات الدائرة المحددة. ووفقًا لـ Weinfeld، فإن أي نظام اندماج نووي يتعذّر إنتاجه على نطاق واسع سيفشل تجاريًا. وتحافظ الوحدات المعيارية والقابلة للتكرار على البصمة الفيزيائية مدمجة، وتتيح زيادة الطاقة الإنتاجية دون إعادة تصميم العتاد الأساسي.

استراتيجية دفع تسويق الاندماج النووي

يدعم إمداد الطاقة البالغ 50 ميغاوات استراتيجية أوسع نطاقًا تهدف إلى ترجمة فيزياء البلازما النظرية إلى عتاد تفاعل مدمج قابل للتطبيق.

استغرق تجميع الماكينة شهرين، ووصلت إلى حالة التشغيل في شهر يناير، لتبدأ بإطلاق نبضات البلازما الأولية. ثم أجرت منصة الاختبار هذه سلسلة تجارب مبكرة، سجّل خلالها جهاز C2-A درجات حرارة للبلازما بلغت نحو 100 إلكترون فولت، أي ما يعادل نحو 10^6 درجة مئوية. ومن خلال الجمع بين إلكترونيات القدرة المعيارية والتحكم غير الخطي عالي السرعة، أرسى الفريق قاعدة القدرة الكهربائية اللازمة لدفع البلازما إلى ما بعد المعالم المبكرة وصولًا إلى درجات حرارة التفاعلات التجارية. وخلصت الشركة إلى أن: «تشكّل الـ 50 وحدة PEG إلى جانب المتحكّم اللحظي نظامًا فرعيًا معماريًا كهربائيًا مصممًا لتوصيل كميات كبيرة من الطاقة إلى البلازما عبر نبضات مضبوطة بدقة، مما يقرب nT-Tao من معلمها الحرجي التالي في مسيرتها نحو نظام اندماج نووي مدمج قابل للتطبيق تجاريًا».

هذا ما اختتمته الشركة.

العنصر	المواصفات
قدرة النظام	50 ميغاوات
ناتج كل وحدة PEG	نحو 1 ميغاوات
نطاق تردد التبديل	50-2,000 هرتز

الإمكانات التجارية لنظام الطاقة المعياري

يُجسّد نظام nT-Tao الجديد للطاقة النبضية بقدرة 50 ميغاوات إمكانات التصميم المعياري في أبحاث الاندماج النووي. ومن خلال توزيع القدرة على وحدات مستقلة متعددة، لا يقتصر النظام على رفع كفاءة ناتج الطاقة فحسب، بل يعزز أيضًا القدرة على التكيف مع خصائص البلازما. وتُعدّ هذه المرونة بالغة الأهمية لتسويق تكنولوجيا الاندماج النووي مستقبلًا، إذ تتيح تعديل الطاقة الإنتاجية بحسب الطلب دون تغيير العتاد الأساسي. ومع تقدّم التكنولوجيا، قد تُصبح هذه البنية المعيارية الحلّ الرئيسي لتوليد الكهرباء من الاندماج النووي.