مفاعلات الاندماج النووي قد تنتج "جسيمات غامضة"
تقدم الدراسة مسارا نظريا لإنتاج جسيمات شبيهة بالأكسيونات داخل المفاعلات الاندماجية (غيتي)
31/12/2025
في الوقت الذي يُروج فيه للاندماج النووي بوصفه طاقة المستقبل النظيفة، يقترح فريق دولي من الفيزيائيين استخداما جانبيا أكثر غرابة، وهو تحويل مفاعلات الاندماج نفسها إلى مصانع محتملة لجسيمات غامضة مرتبطة بالمادة المظلمة.
الدراسة الجديدة، التي شارك فيها فريق دولي من الفيزيائيين، تقدم مسارا نظريا لإنتاج جسيمات شبيهة بالأكسيونات داخل مفاعلات "الديوتيريوم-تريتيوم"، ونشرت في دورية "جورنال أوف هاي إنرجي فيزكس". 
المادة المظلمة تمثل أربعة أخماس مادة الكون، لكن لا يمكن لنا أن نراها أو نرصدها بأي طريقة (ناسا)
مادة من نوع خاص
المادة المظلمة، وهي نوع افتراضي من المادة لا نراه مباشرة لأنه لا يصدر ضوءا ولا يمتصه ولا يعكسه كما تفعل المادة العادية، تشكل 85% من مادة الكون، أما البقية فتشكل المادة التي نعرفها، من الكواكب إلى المجرات، بما في ذلك كل شيء على الأرض.
يعرف العلماء بوجود هذه المادة من آثار جاذبيتها، التي تظهر بوضوح في دراسة العلماء لدوران المجرات، وحركة النجوم داخلها، وعدسات الجاذبية التي تظهر في صور المجرات البعيدة، وكذلك في طريقة تشكل البنية الكونية منذ المراحل المبكرة بعد الانفجار العظيم.
بعبارة مبسطة، نحن لا "نرى" المادة المظلمة، لكننا نرى ما تفعله بالجاذبية، أما الأكسيونات فهي جسيمات دون ذرية افتراضية شديدة الخفة وضعيفة التفاعل مع المادة العادية، طُرحت كمرشح للمادة المظلمة، وهي جسيمات غامضة لا نعرف عنها شيئا بعد.
مفاعلات الاندماج النووي هي أجهزة تحاول إنتاج الطاقة بالطريقة نفسها التي تعمل بها الشمس (غيتي)
مفاعل مختلف
مفاعلات الاندماج النووي هي أجهزة تحاول إنتاج الطاقة بالطريقة نفسها التي تعمل بها الشمس، أي عبر دمج نوى خفيفة مثل الديوتيريوم والتريتيوم لتكوين هيليوم، فتتحرر طاقة كبيرة.
داخل المفاعل تُسخَّن البلازما إلى درجات حرارة هائلة وتُحجز بمغناطيسات قوية. وفي مفاعل اندماج "الديوتيريوم-تريتيوم"، الطاقة لا تخرج كهرباء ناتجة من قلب البلازما مباشرة، ولكن أغلبها يخرج على هيئة نيوترونات سريعة جدا تنطلق من التفاعل وتطير نحو جدران المفاعل، فتجعلها مثل كرات طاقة غير مشحونة تمر عبر البلازما بسهولة، ثم تصطدم بالمعدن والمواد المحيطة.
ولأن المفاعل يحتاج لوقود من "التريتيوم" باستمرار، وهو أحد صور الهيدروجين، توضع حول قلب المفاعل طبقة خاصة غنية بالليثيوم تسمى غلاف توليد التريتيوم. وظيفة هذا الغلاف أنه يلتقط جزءا من النيوترونات ويحوّل تفاعلاتها داخل الليثيوم إلى تريتيوم جديد يعاد ضخه إلى البلازما كوقود.
هنا تأتي فكرة الدراسة، فكثرة اصطدام النيوترونات بجدار المفاعل وبغلاف الليثيوم تعني حدوث تفاعلات نووية كثيرة جدا داخل المواد.
هذه التفاعلات قد ترفع بعض النوى إلى حالات "متحمسة"، ثم تعود للاستقرار مطلقة طاقة، وعادة ما تخرج هذه الطاقة كأشعة عادية من فوتونات الضوء مثلا، لكن الباحثين يقولون إنه ربما في بعض الحالات يمكن أن تخرج تلك الأشعة على هيئة جسيمات جديدة ضعيفة جدا مثل الأكسيونات أو جسيمات شبيهة بها.
مستقبل الفيزياء
السبب الذي يجعل الفكرة جذابة هو أن هذه الجسيمات، لو كانت موجودة، تتفاعل بشكل ضعيف، أي أنها قد لا تتوقف في جدار المفاعل مثل معظم الاشعاعات، بل قد تهرب إلى خارج المفاعل وتشكّل فيضا صغيرا يمكن محاولة رصده بكواشف خاصة مستقبلية.
الدراسة بالفعل تحاول تقدير كمية هذا الفيض الممكنة وتقترح أساليب كشف، مثل كواشف تعتمد على تفاعلات الديوتيريوم أو أفكار أخرى مثل إجراء عمليات تحويل في المجال المغناطيسي.
في المحصلة، لا تقدم هذه الدراسة "اكتشافا" للأكسيونات ولا دليلا مباشرا على المادة المظلمة، لكنها تقترح تحولا لافتا في طريقة التفكير، يقول إن مفاعلات الاندماج، التي تبنى أساسا لإنتاج الطاقة، قد تتحول أيضا إلى منصات اختبار لفيزياء جديدة بفضل سيل النيوترونات وتفاعلاتها داخل جدران الليثيوم والمواد المحيطة.
إذا نجحت تجارب مستقبلية في التقاط أي إشارة، فسيكون ذلك إنجازا مزدوجا يمس علم الكونيات وفيزياء الجسيمات معا.
المصدر: مواقع إلكترونية + الجزيرة نت
مفاعلات الاندماج النووي قد تنتج "جسيمات غامضة"
