مشروع بيسر

استكشف مشروع PACER ، الذي نُفِّذ في مختبر لوس ألاموس الوطني (LANL) في منتصف سبعينيات القرن الماضي، إمكانية إنشاء نظام طاقة اندماجي يعتمد على تفجير قنابل هيدروجينية صغيرة (قنابل اندماجية) - أو، كما ورد في اقتراح لاحق، قنابل انشطارية - داخل تجويف تحت الأرض. وادعى مؤيدو المشروع ^{[ 1 ]} أن هذا النظام هو نظام الطاقة الاندماجي الوحيد الذي يمكن إثبات فعاليته باستخدام التكنولوجيا الحالية. كما أنه يتطلب إمدادًا مستمرًا بالمتفجرات النووية، وقد أظهرت دراسات اقتصادية معاصرة ^{[ 2 ]} أنه لا يمكن إنتاج هذه المتفجرات بسعر تنافسي مقارنةً بمصادر الطاقة التقليدية.

تعود أقدم الإشارات إلى استخدام الانفجارات النووية لتوليد الطاقة إلى اجتماع دعا إليه إدوارد تيلر عام 1957. ومن بين المواضيع العديدة التي نوقشت، ناقشت المجموعة توليد الطاقة عن طريق تفجير قنابل بقوة ميغاطن واحد في تجويف مملوء بالبخار قطره 300 متر (1000 قدم) محفور في الجرانيت. وقد أدى ذلك إلى إدراك أن المادة الانشطارية من أقسام الانشطار في القنابل، والمعروفة باسم "المواد الأولية"، ستتراكم في الحجرة. حتى في هذه المرحلة المبكرة، أبدى الفيزيائي جون نوكولز اهتمامًا بتصميمات قنابل صغيرة جدًا، وتلك التي لا تحتوي على مواد أولية انشطارية على الإطلاق. وقد أدى هذا العمل لاحقًا إلى تطويره لمفهوم طاقة الاندماج بالقصور الذاتي . ^{[ 3 ]} 

دُرست مقترحات مشروع PACER الأولية في إطار مشروع Plowshares الأوسع نطاقًا في الولايات المتحدة، والذي بحث استخدام التفجيرات النووية بدلًا من التفجيرات الكيميائية في البناء. وشملت الأمثلة إمكانية استخدام أجهزة نووية ضخمة لإنشاء ميناء اصطناعي لرسو السفن في الشمال، أو كنوع من التكسير الهيدروليكي النووي لتحسين إنتاج الغاز الطبيعي . كما اقترح مشروع آخر إنشاء بديل لقناة بنما بسلسلة واحدة من التفجيرات، تعبر إحدى دول أمريكا الوسطى. ودرس أحد هذه الاختبارات، وهو مشروع Gnome عام 1961 ، توليد البخار لاستخراجه كمصدر محتمل للطاقة. واقترح مختبر لوس ألاموس الوطني (LANL) مشروع PACER كجزء مكمل لهذه الدراسات. ^{[ 4 ]}

تضمنت الأمثلة المبكرة إنشاء كهوف مائية بقطر 300 متر (1000 قدم) في قباب ملحية بعمق يصل إلى 1500 متر (5000 قدم) . وكان يتم إسقاط سلسلة من القنابل، قوة كل منها 50 كيلوطن، داخل الكهف لتفجيرها وتسخين الماء وإنتاج البخار. ثم يُستخدم البخار لتشغيل حلقة تبريد ثانوية لاستخراج الطاقة باستخدام توربين بخاري . وكان إسقاط قنبلتين يوميًا تقريبًا كفيلًا بوصول النظام إلى حالة التوازن الحراري، مما يسمح باستخراج حوالي 2 جيجاواط من الطاقة الكهربائية بشكل مستمر. ^{[ 5 ]} كما تم النظر في إضافة الثوريوم أو مواد أخرى إلى القنابل لتوليد وقود لمفاعلات الانشطار النووي التقليدية. ^{[ 6 ]}   

في مراجعة أجراها اتحاد أبحاث جامعة الخليج (GURC) عام 1975 لمختلف جهود مشروع "بلوشيرز"، درسوا الجدوى الاقتصادية لمفهوم "بيسر". وأوضحوا أن افتراض تكلفة قدرها 42,000 دولار أمريكي للمتفجرات النووية بقوة 50 كيلوطن يعادل تكلفة تزويد مفاعل الماء الخفيف التقليدي بوقود اليورانيوم بسعر 27 دولارًا أمريكيًا للرطل الواحد من الكعكة الصفراء ( ما يعادل 162 دولارًا أمريكيًا في عام 2025 ). أما إذا بلغت تكلفة المتفجرات 400,000 دولار أمريكي، فإنها تعادل تكلفة مفاعل الماء المضغوط بسعر 328 دولارًا أمريكيًا للطن الواحد من اليورانيوم ( ما يعادل 1,963 دولارًا أمريكيًا في عام 2025 ). ^{[ 7 ]} وكان سعر الرطل الواحد من الكعكة الصفراء حوالي 45 دولارًا أمريكيًا في عام 2012 ( ما يعادل 63 دولارًا أمريكيًا في عام 2025 ). ^{[ ٨ ]} أشار التقرير أيضًا إلى مشاكل أي برنامج يُنتج أعدادًا كبيرة من القنابل النووية، قائلًا إنه "سيثير جدلًا حتمًا" و"سيُثير ردود فعل سلبية كبيرة". ^{[ ٩ ]} خلصت لجنة أبحاث الأسلحة النووية العالمية (GURC) إلى أن احتمالية تطوير نظام PACER ضئيلة للغاية، حتى لو أمكن حل المشكلات التقنية الهائلة. ^{[ ٧ ]} في عام ١٩٧٥، أُلغي تمويل أبحاث PACER. ^{[ ١٠ ]}

على الرغم من إلغاء هذه الأعمال الأولية، استمرت الدراسات الأساسية للمفهوم. وقد تناول تصميم أكثر تطوراً استخدام أوعية مصممة هندسياً بدلاً من التجاويف المفتوحة الكبيرة. تضمن التصميم النموذجي غرفة تفجير من سبيكة فولاذية بسماكة 4 أمتار (13 قدمًا) ، وقطر 30 مترًا (100 قدم) ، وارتفاع 100 متر (330 قدمًا) ^{[ 11 ]} ، تُغرس في تجويف محفور في الصخور الأساسية في ولاية نيفادا . وكان من المقرر غرس مئات المسامير، بطول 15 مترًا (50 قدمًا)، في الصخور المحيطة لدعم التجويف. ثم تُملأ المساحة بين غرفة التفجير وجدران التجويف الصخري بالخرسانة؛ وبعد ذلك، تُشد المسامير شدًا هائلاً لإجهاد الصخور والخرسانة وغرفة التفجير مسبقًا. كان من المقرر ملء حجرة التفجير جزئيًا بأملاح الفلوريد المنصهرة حتى عمق 30 مترًا (100 قدم) ، ثم يتم ضخ الملح إلى أعلى الحجرة وتركه يسقط إلى أسفلها، مما يُحدث ما يُعرف بـ"الشلال". وأثناء وجودها محاطة بهذا السائل المبرد المتساقط، يتم تفجير قنبلة انشطارية بقوة كيلوطن واحد، وتُكرر هذه العملية كل 45 دقيقة. كما يمتص السائل النيوترونات لتجنب إلحاق الضرر بجدران التجويف. ^{[ 12 ] [ 13 ]}      

• الدفع النبضي النووي
• مشروع جنوم
• الاندماج النووي الهجين

• تحديد معلمات المفاعل الرئيسية للمفاعلات النووية السلمية المبردة بـ flibe (Li2BeF4) (PACER) (pdf)
• صفحة رالف موير على موقع PACER - تحتوي على ملخص قصير وأوراق بحثية حول الموضوع