الاندماج النووي غير النيوتروني

الاندماج غير النيوتروني هو أي شكل من أشكال الاندماج النووي الذي تحمل فيه النيوترونات كمية قليلة جدًا من الطاقة المنبعثة. في حين أن تفاعلات الاندماج النووي الدنيا تطلق ما يصل إلى 80% من طاقتها على شكل نيوترونات، فإن التفاعلات غير النيوترونية تطلق طاقتها على شكل جسيمات مشحونة، عادةً على شكل بروتونات أو جسيمات ألفا. من شأن الاندماج غير النيوتروني أن يقلل بدرجة كبير المشاكل المرتبطة بالإشعاع النيوتروني مثل الإشعاع الأيوني الضار والتنشيط النيوتروني ومتطلبات الحماية البيولوجية والتعامل عن بعد مع التفاعل والسلامة العامة.

نظرًا لسهولة تحويل طاقة الجسيمات المشحونة إلى طاقة كهربائية مقارنةً بالجسيمات غير المشحونة، فإن التفاعل غير النيوتروني هو خيار جذاب لتوليد الطاقة. يرى بعض المؤيدين أن ذلك سيؤدي لخفض كبير في التكلفة من خلال تحويل الطاقة مباشرةً إلى كهرباء، وكذلك للتخلص من إشعاع النيوترونات الذي يصعب احتواؤه.^[1] مع ذلك، فإن الشروط المطلوبة لتسخير الاندماج غير النيوتروني هي أكثر تحديًا من تلك المطلوبة لاندماج الديوتيريوم والتريتيوم الذي يجري اختباره في المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (آي تي إي آر).

التفاعلات المُحتملة عدل

لا تنتج العديد من التفاعلات النووية النيوترونات في أيّ من فروعها. هذه هي التفاعلات ذات المقطع النووي الأعلى:^[2]

النظائر	التفاعل
الديوتيريوم الهيليوم 3	²D	+	³He	→		⁴He	+	¹p	+ 18.3 مليون إلكترون فولت
الديوتيريوم الليثيوم 6	²D	+	⁶Li	→	2	⁴He			+ 22.4 مليون إلكترون فولت
البروتون الليثيوم 6	¹p	+	⁶Li	→		⁴He	+	³He	+ 4.0 مليون إلكترون فولت
الهليوم 3 الليثيوم 6	³He	+	⁶Li	→	2	⁴He	+	¹p	+ 16.9 مليون إلكترون فولت
الهليوم3 الهيليوم 3	³He	+	³He	→		⁴He	+	2 ¹p	+ 12.86 مليون إلكترون فولت
البروتون الليثيوم 7	¹p	+	⁷Li	→	2	⁴He			+ 17.2 مليون إلكترون فولت
البروتون البورون 11	¹p	+	¹¹B	→	3	⁴He			+ 8.7 مليون إلكترون فولت
البروتون النيتروجين	¹p	+	¹⁵N	→		¹²C	+	⁴He	+ 5.0 مليون إلكترون فولت

التعريف عدل

يمكن تصنيف تفاعلات الاندماج من خلال نسبة طاقة الاندماج التي تُحمل على شكل نيوترونات. يعد هذا مؤشرًا مهمًا على حجم المشكلات المرتبطة بالنيوترونات مثل الضرر الإشعاعي والحماية البيولوجية والتعامل عن بعد مع التفاعل والسلامة العامة. عرّفت ولاية نيوجيرسي التفاعل غير النيوتروني بأنه تفاعل لا تحمل فيه النيوترونات أكثر من 1% من إجمالي الطاقة المنبعثة،^[3] على الرغم من أن العديد من أبحاث الاندماج غير النيوتروني تشمل تفاعلات لا تستوفي هذا الشرط.^[4]

مراجع عدل

^ Larry T. Cox Jr., Franklin B. Mead Jr. and Chan K. Choi Jr., (1990). "Thermonuclear Reaction Listing with Cross-Section Data for Four Advanced Reactions"], Fusion Technology, Volume 18, no. 2. Retrieved 2019-05-07.
^ Harms، A. A.؛ Schoepf، Klaus F.؛ Kingdon، David Ross (2000). Principles of Fusion Energy: An Introduction to Fusion Energy for Students of Science and Engineering. World Scientific. ص. 8–11. ISBN:978-981-238-033-3.
^ "Assembly, No. 2731, State of New Jersey, 212th legislature". Njleg.state.nj.us. 2 مارس 2006. مؤرشف من الأصل في 2021-02-24. اطلع عليه بتاريخ 2012-04-01.
^ J. Reece Roth (1989). "Space Applications of Fusion Energy", Fusion Technology, Volume 15, no. 3. Retrieved 2019-05-07. نسخة محفوظة 12 يوليو 2021 على موقع واي باك مشين.

[1] Larry T. Cox Jr., Franklin B. Mead Jr. and Chan K. Choi Jr., (1990). "Thermonuclear Reaction Listing with Cross-Section Data for Four Advanced Reactions"], Fusion Technology, Volume 18, no. 2. Retrieved 2019-05-07.

[HarmsSchoepf2000-2] Harms، A. A.؛ Schoepf، Klaus F.؛ Kingdon، David Ross (2000). Principles of Fusion Energy: An Introduction to Fusion Energy for Students of Science and Engineering. World Scientific. ص. 8–11. ISBN:978-981-238-033-3.

[3] "Assembly, No. 2731, State of New Jersey, 212th legislature". Njleg.state.nj.us. 2 مارس 2006. مؤرشف من الأصل في 2021-02-24. اطلع عليه بتاريخ 2012-04-01.

[Roth-4] J. Reece Roth (1989). "Space Applications of Fusion Energy", Fusion Technology, Volume 15, no. 3. Retrieved 2019-05-07. نسخة محفوظة 12 يوليو 2021 على موقع واي باك مشين.

[1]

[2]

[3]

[4]