הזינוק בצריכת החשמל העולמית שמביאה עמה מהפכת הבינה המלאכותית מביא לצמא עולמי למקורות לייצור חשמל ואנרגיה; בימים אלה נפתח מרוץ אחר מקור אנרגיה שעד כה נחשב למדע בדיוני: היתוך גרעיני (Nuclear Fusion).

דיווחים ממעבדות בסין ובקנדה מסמנים התקדמות משמעותית בדרך למה שמומחים מכנים "הגביע הקדוש של האנרגיה", או "שמש מלאכותית על כדור הארץ". אם אכן יתחיל שימוש מסחרי בטנולוגיה הזאת, היא תבטיח אנרגיה נקייה, בטוחה וכמעט אינסופית.

עד כה, טכנולוגיות היתוך גרעיני שימשו לפצצות מימן בלבד. מאז שנות ה-50 במאה הקודמת נעשו מחקרים שנועדו למצוא דרך לייצור מסחרי של חשמל בהיתוך גרעיני, אך עד כה הם לא הצליחו. 

חברת General Fusion הקנדית והאקדמיה המדעית הסינית הודיעו על פריצות דרך שעשויות לקרב אותן אל המטרה.

היתוך גרעיני הוא תהליך שבו אטומים של חומר קל (לרוב מימן) מתמזגים יחד לאטומים של חומר כבד יותר (לרוב הליום), והמיזוג משחרר כמות עצומה של אנרגיה. מדובר בחיקוי של תהליך המתרחש בשמש ומייצר את החום והאור המגיעים לכדור הארץ.

General Fusion פיתחה טכנולוגיה ייחודית שמטרתה להגיע להיתוך גרעיני. החברה הודיעה לאחרונה על נתונים מניסוי שערכה לפני כשנה, שבהן הגיעה לשיא עולמי בייצור ניוטרונים - תוצר לוואי המעיד על התרחשות היתוך. 

רוברט פדוסייב, פרופסור מאוניברסיטת אלברטה, הגדיר זאת כ"צעד קדימה", 

חלק מהכורים הממשלתיים הגדולים כבר השיגו תגובות חזקות יותר. היתרון של החברה הקנדית הוא בגישה הפרקטית והזולה יותר בהשוואה למפלצות המדעיות הממשלתיות.

במקביל, האקדמיה הסינית הודיעה כי כור ההיתוך East ("מזרח") "הצליח לשמור על פלזמה יציבה בצפיפות הגבוהה מהגבול התיאורטי האפשרי".

אם הדיווח אמיתי (מה שכדאי להטיל בספק) זוהי פריצת דרך דרמטית. זאת, כיוון שכדי לבצע היתוך גרעיני, יש להחזיק מימן במצב צבירה של פלזמה לוהטת וצפופה, והיכולת לייצב פלזמה בצפיפות גבוהה כזו עשויה לאפשר בעתיד בניית כורים להיתוך גרעיני מסחריים.

במקביל, חברת General Fusion הקנדית, שבסיסה בריצ'מונד, חזרה לכותרות בחודש האחרון עם אישור נתונים מניסוי שנערך בסוף 2024. החברה דיווחה על שיא עולמי בייצור ניוטרונים – תוצר הלוואי שמעיד על התרחשות תגובת היתוך – בטכנולוגיה הייחודית שלה המכונה "היתוך במטרה מגנטית" (MTF). רוברט פדוסייב, פרופסור מאוניברסיטת אלברטה, הגדיר זאת כ"צעד קדימה", אם כי סייג שחלק מהכורים הממשלתיים הגדולים כבר השיגו תגובות חזקות יותר. היתרון של החברה הקנדית הוא בגישה הפרקטית והזולה יותר בהשוואה למפלצות המדעיות הממשלתיות.

בעוד המעצמות מתגוששות עם כורי ענק, ישראל תופסת מקום של כבוד בזירת הסטארט-אפים. חברת nT-Tao מהוד השרון (בשיתוף עם אוניברסיטת בן-גוריון) פרסמה לאחרונה מחקר המציג שיטת בקרה חדשנית לייצוב הפלזמה. בניגוד לכור ה-EAST הסיני העצום או פרויקט ITER הבינלאומי, nT-Tao מפתחת כור היתוך קומפקטי ("בגודל מכולה") שנועד לספק חשמל באופן מבוזר – למפעלים, ערים מבודדות או מרכזי נתונים. הפיתוח הישראלי מתמקד בבקרים לא-ליניאריים שיודעים להתמודד עם השינויים המהירים והכאוטיים בתוך הליבה הלוהטת, אתגר שנחשב לאחד החסמים המרכזיים בדרך לחשמל מסחרי מהיתוך.

העניין המחודש בהיתוך אינו מקרי. אנדרו הולנד, מנכ"ל איגוד תעשיית ההיתוך (FIA), מסביר כי המשקיעים מבינים שהביקוש לאנרגיה מצד דאטה-סנטרים ובינה מלאכותית מחייב מקור חשמל שפועל 24/7, ללא פליטות פחמן. בניגוד לאנרגיה סולארית או רוח, התלויות במזג האוויר, היתוך גרעיני יכול לספק זרם יציב ("Baseload"). לא פלא שחברות כמו מיקרוסופט וגוגל, לצד אילי הון כמו ג'ף בזוס וביל גייטס, מזרימים מיליארדי דולרים לסטארט-אפים בתחום. מיקרוסופט אף חתמה על הסכם רכש עתידי עם חברת Helion Energy, מתוך הימור שהטכנולוגיה תבשיל כבר בעשור הקרוב.

שורשי החלום לשלוט באנרגיית השמש נטועים בעומק המלחמה הקרה. בעוד העולם עסק בפיתוח פצצות מימן 

הרסניות, פיזיקאים סובייטים, ובראשם אנדריי סחרוב ואיגור תם, חיפשו דרך לרתום את הכוח הזה למטרות שלום. בשנות ה-50 הם הבינו ששום חומר לא יכול להחזיק פלזמה בטמפרטורה של מיליוני מעלות, ולכן הגו את רעיון ה"טוקמאק" (Tokamak): תא בצורת דונאט המוקף בסלילים מגנטיים אדירים, שנועדו לכלוא את הפלזמה הלוהטת באוויר ולמנוע ממנה להמיס את דפנות הכור.

נקודת המפנה ההיסטורית התרחשה ב-1968, אז הציגו הסובייטים נתונים על יציבות פלזמה שהמערב לא האמין שאפשרית. משלחת מדענים בריטית הוזמנה למוסקבה כדי לאמת את הממצאים, והאישור שלהם חולל מהפכה עולמית: מעבדות בארה"ב ובאירופה זנחו בן-לילה את העיצובים שלהן ועברו לשיטת הטוקמאק. כור ה-ITER העצום שנבנה כיום בצרפת, כמו גם רוב המיזמים המודרניים, הם צאצאים ישירים של אותו שרטוט סובייטי שהפך את המדע הבדיוני לאתגר הנדסי ממשי.

ההבדל בין הכורים הגרעיניים המוכרים לנו כיום (ביקוע) לבין הטכנולוגיה העתידית (היתוך) הוא ההבדל שבין שבירה לחיבור. כורי ביקוע (Fission) פועלים על ידי ריסוק אטומים כבדים ובלתי יציבים כמו אורניום, תהליך שיוצר תגובת שרשרת, חום רב, ופסולת רדיואקטיבית שנותרת מסוכנת לאלפי שנים. לעומת זאת, היתוך

(Fusion) מחקה את פעולת השמש: הוא לוקח אטומים קלים של מימן ולוחץ אותם יחד עד שהם מתמזגים להליום, תוך שחרור אנרגיה אדירה ונקייה בהרבה.

היתרון הדרמטי ביותר טמון בבטיחות ובפסולת. בכור היתוך אין סכנת התכה (Meltdown) כמו בצ'רנוביל או פוקושימה; אם יש תקלה, הפלזמה מתקררת והתהליך פשוט נעצר מעצמו. מבחינה סביבתית, ההיתוך אינו מייצר פסולת גרעינית ארוכת-טווח הדורשת הטמנה לנצח. התוצר העיקרי הוא הליום (גז לא רעיל), והרדיואקטיביות היחידה שנוצרת היא ברכיבי הכור עצמם, ודועכת לרמות בטוחות תוך כ-100 שנה בלבד – הרף עין במונחים גרעיניים.

למרות האופטימיות, הדרך לחשמל בשקע עוד ארוכה. האתגר הראשון הוא "הרווח האנרגטי" (Net Energy Gain). עד היום, רק המתקן הלאומי להצתה (NIF) בארה"ב הצליח (ב-2022) להפיק מתגובת היתוך יותר אנרגיה ממה שהושקע בחימום הדלק עצמו, וגם זה לפרק זמן מזערי. פרויקט הדגל הבינלאומי ITER הנבנה בצרפת (בהשקעה של כ-21 מיליארד דולר) אמור להיות הראשון שידגים הפקת חשמל משמעותית, אך הוא סובל מעיכובים חוזרים ונשנים וצפוי להתחיל לפעול במלואו רק לקראת סוף שנות ה-30.

בעיה נוספת היא הדלק: כורי היתוך דורשים בדרך כלל שילוב של דאוטריום (נפוץ במים) וטריטיום (איזוטופ נדיר של מימן). כיום, רוב הטריטיום המסחרי בעולם מיוצר דווקא בכורים גרעיניים רגילים (כמו כורי ה-CANDU בקנדה), והמלאי העולמי מצומצם. מדענים עמלים על פיתוח שיטות לייצור טריטיום בתוך כור ההיתוך עצמו ("Breeding"), אך הטכנולוגיה עדיין בחיתוליה.

תעשיית ההיתוך הגרעיני עברה בעשור האחרון שינוי תפיסתי: ממחקר אקדמי טהור למירוץ מסחרי לוהט. עם למעלה מ-50 חברות פרטיות והשקעות של עשרה מיליארד דולר, השאלה היא כבר לא האם היתוך גרעיני אפשרי, אלא האם הוא יגיע בזמן כדי להציל אותנו ממשבר האקלים – ולספק את התיאבון הבלתי נגמר של הבינה המלאכותית לאנרגיה.