إن استخدام المعجلات في العلوم النووية والتقنيات الأخرى قد أكد على أهميتها في تقدم التقنيات الحديثة، فحزم الأشعة المعجلة للجسيمات الكثيفة المتعادلة تحقن في البلازما الحلقية (ذات المجال المقفل) لتزود تسخيناً إضافياً للبلازما ، وفي مفاعل - توكاماك الإختباري للاندماج سوف يحقن أكثر من 20 ميجاوات من القدرة الكهربية النابضة من حزمة أشعة الديتيريوم ، هذا بالاضافة إلى أن حزم أشعة الايونات الجزيئية ذات التيار الكبير تحقن من معجلات الطاقة المنخفضة في بلازما المرايا المغناطيسية). ولقد أجريت دراسات عديدة مستخدمة حزم أشعة الأيونات المعجلة لبدء احتراق نووي حراري ضخم في كريات تحتوي على مخلوط الدينيريوم - التريتيوم ، وذلك من خلال المحاولات المستمرة لتحقيق الظروف الفيزيائية للاندماج . والإقتراح الآخر المثير عن استخدام معجلات الطاقة العالية يكمن في معجل التوليد الذي يجتاز الآن دراسات تصميم مركزة. ففي هذه الحالة تستخدم حزم أشعة البروتونات أو الديوترونات (أحد الأمثلة معجل بروتونات بطاقة 1 (واحد) ب إف وتيار 300 ملي أمبير) وذلك لتحويل المادة الخصبة ثوريوم - 232 أو يورانيوم - 238 الى يورانيوم - 233 أو بلوتونيوم - 239 بالإستفادة بالشظايا النيوترونية التي تنتج في المعجل. وقد كان التطبيق الأول لهذا المفهوم « معجل إختبار المواد » في مختبر « لورانس - ليفرمور ، (1949 - 1954 ) المستخدم لانتاج بلوتونيوم - 239 على أوسع نطاق من أجل برنامج الأسلحة النووية . والأمر الأعظم تشويقاً هنا هو أن معجل - التوليد للبروتونات 300 ملي أمبير وطاقة 1 (واحد) ب إف(8) قد ينتج أكثر من 1000 كيلوجرام في السنة من يورانيوم - 233 أو بلوتونيوم - 239 ، وهذا يزود وقوداً كافيا لدعم مفاعلات تقليدية ذات قدرة 3000 الى 6000 ميجاوات كهرباء ، بما يتوقف على دائرة الوقود والنوع المختار للمفاعل. لا شك أن التنفيذ الناجح لمثل هذه المشروعات سوف يؤدي بالتأكيد الى حل مشكلاتنا الخاصة بالوقود النووي. وعلاوة على إنتاج الوقود ، فان القدرة العالية لأشعة البروتونات - وهي 300 ميجاوات في المثل الذي لدينا (4) - تتحول في الهدف الى حرارة. وهذا ، بالاضافة الى الحرارة الناتجة من النيوترونات المتعاقبة ، يقدر بحوالي 1200 ميجاوات حراري تكون متاحة لاستعادتها لانتاج قدرة كهربية يمكن بدورها أن تستخدم في تغذية مرتدة لتمد المعجل بالقدرة اللازمة.

إن هذه التطبيقات تعطي المعجلات مظهراً جديداً وجذاباً للتقنية النووية بما يمتد باستخداماتها من الطراز التقليدي للفيزياء النووية والبحوث الأخرى والتطبيقات الى مساهمات ذات شأن تقدم لحل مشاكل الطاقة. ويتبقى بعد ذلك أن نأخذ في الاعتبار المشكلات الاقتصادية الهامة التي تحتوي على كل من استثمارات رأس المال وتكاليف التشغيل المحتواة في مثل هذه التطبيقات الجديدة المثيرة لمعجلات الطاقة العالية.

مواضيع ذات صلة

إرنست أورلاندو لورانس (1958 - 1901) Ernest Orlando Lawrence

الموجات الكهرومغناطيسية

معجلات التيار وحيد الاتجاه

التشعيع بواسطة المعجلات

المعجلات المتزامنة

استخدام الأشعة الذرية في إنتاج الأسمنت

اندماج الحصر المغناطيس

اندماج الحصر العطالي

التعاون الدولي وتحديات بحوث الاندماج النووي: من التوكاماك إلى المستقبل

اختيار نظام الاندماج النووي: مقارنة بين النماذج والتحديات وآفاق التطوير

استخدام الأشعة الذرية في معرفة التركيب الكيميائي للخامات

استخدام الأشعة الذرية في توليد الكهرباء