تُشرق الشمس بفضل الاندماج النووي. ففي نواتها، تتحد نوى الهيدروجين لتكوين الهيليوم، مطلقةً كميات هائلة من الطاقة. الاندماج هو عملية دمج نوى ذرية خفيفة لتكوين نوى أثقل. ويُطلق طاقةً لأن الكتلة الإجمالية للنواتج أقل من كتلة النوى الأصلية. وتتحول الكتلة المفقودة إلى طاقة، وفقًا للمعادلة E = mc². يُغذي الاندماج النجوم ويُنتج العناصر التي تُكوّن الكواكب والحياة. وهو المصدر الأساسي لمعظم الطاقة على الأرض، من ضوء الشمس إلى الوقود الأحفوري.

يُعدّ الاندماج النووي صعب التحقيق على الأرض، إذ يتطلب درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات وضغطًا هائلاً للتغلب على التنافر الكهربائي بين النوى. في النجوم، توفر الجاذبية هذا الضغط. على الأرض، يستخدم الباحثون الحصر المغناطيسي أو الحصر بالقصور الذاتي. يستخدم الحصر المغناطيسي مجالات مغناطيسية قوية لحصر البلازما في جهاز توكاماك، بينما يستخدم الحصر بالقصور الذاتي أشعة الليزر لضغط كريات وقود صغيرة. الهدف هو تحقيق الاشتعال، حيث ينتج تفاعل الاندماج طاقةً تفوق الطاقة المستهلكة. في عام 2022، نجح المرفق الوطني للاشتعال في تحقيق الاشتعال لأول مرة. لا يُنتج الاندماج النووي نفايات مشعة طويلة الأمد ولا غازات دفيئة، وهو بمثابة الكأس المقدسة للطاقة النظيفة، ولكنه لا يزال بعيد المنال لعقود قبل استخدامه تجاريًا.

حقائق الاندماج النووي

• Definition. دمج النوى الخفيفة.
• Fuel. نظائر الهيدروجين، الديوتيريوم والتريتيوم.
• المتطلبات. درجات حرارة وضغط شديدان.
• Energy. E = mc²، الكتلة تتحول إلى طاقة.
• Applications. النجوم، المفاعلات التجريبية.

الاندماج النووي ليس هو نفسه الانشطار النووي. الاندماج يجمع النوى الخفيفة، بينما الانشطار يقسم النوى الثقيلة.