เยอรมันทดลองเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันสำเร็จ มีหวังได้ใช้พลังงานมหาศาลไร้ขีดจำกัด

นานหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้พยายามบรรลุเป้าหมายที่ทะเยอทะยานและท้าทายอย่างยิ่ง พวกเขาหวังที่จะพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันที่สามารถสร้างพลังงานในลักษณะเดียวกับดวงอาทิตย์ และดาวฤกษ์อื่นๆขึ้นที่่บนโลกของเรา

ล่าสุดนักวิจัยได้ยืนยันว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน Wendelstein 7-X (W7-X) ของเยอรมันประสบความสำเร็จในการทดลอง เป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ที่นำไปสู่ขั้นตอนถัดไปที่จะทำให้ความฝันเป็นจริง และนั่นจะหมายถึงโลกจะมีพลังงานสะอาดปริมาณมหาศาลอย่างไม่จำกัดไปตลอดกาล

ปฏิกิริยานิวเคลียร์มีสองแบบ แบบแรกเรียกว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนักเป็นนิวเคลียสขนาดเล็กลงพร้อมกับปล่อยพลังงานออกมา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันทั้งหมด มีข้อเสียในเรื่องกากกัมมันตรังสีและความเสี่ยงเรื่องกัมมันภาพรังสีรั่วไหล

อีกแบบหนึ่งเรียกว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน เกิดจากการหลอมรวมตัวของนิวเคลียสของอะตอมธาตุเบาเป็นนิวเคลียสอะตอมที่หนักกว่าและปล่อยพลังงานออกมา ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในดวง

อาทิตย์เป็นปฏิกิริยาฟิวชัน โดยนิวเคลียสของไฮโดรเจน 4 ตัวหลอมรวมกันได้นิวเคลียสของฮีเลียม และอนุภาคโพสิตรอน มีมวลส่วนหนึ่งหายไปเปลี่ยนเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล

ในการทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน นักวิทยาศาสตร์ต้องทำให้ไฮโดรเจนร้อนมากจนกลายเป็นพลาสมาซึ่งอุณหภูมิสูงถึง 80 ล้านองศาเซลเซียส พลาสมาอาจเผาวัตถุที่บรรจุมันเป็นจุลในทันที การกักเก็บและคงสถานะของพลาสมาเป็นเรื่องยากลำบากอย่างยิ่ง และนั่นคือความจำเป็นที่ต้องมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่สามารถกักเก็บและคงสถานะของพลาสมาได้อย่างต่อเนื่องและมั่นคงจึงจะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ต้องการได้

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันที่ได้คิดค้นพัฒนากันมามีสองแบบสำคัญ คือแบบ Tokamak ที่ใช้สนามแม่เหล็กจากอุปกรณ์รูปวงแหวนคล้ายโดนัทในการกักเก็บพลาสมา (ภาพล่างซ้าย) กับแบบ Stellarator ใช้สนามแม่เหล็กในการกักเก็บพลาสมาเช่นกันแต่อุปกรณ์จะเป็นรูปวงแหวนที่เป็นขดลวดบิดเป็นเกลียวไปมา (ภาพล่างขวา)

german-fusion-reactor-2

เครื่องปฏิกรณ์ W7-X ของเยอรมันซึ่งสร้างและดำเนินงานโดยสถาบันแมกซ์พลังก์ เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบ Stellarator ที่ใหญ่และซับซ้อนที่สุด สร้างเสร็จเมื่อเดือนตุลาคม 2015 ในการทดสอบครั้งล่าสุดที่ได้ร่วมมือกับทีมนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จด้วยดี

german-fusion-reactor-4

David Gates นักฟิสิกส์คนสำคัญในโครงการบอกว่า ‘กรง’ สนามแม่เหล็กของ W7-X ทำงานได้ผลดีเป็นไปตามที่วางแผนไว้

“นี่เป็นการวางรากฐานสำหรับปฏิบัติการควบคุมพลาสมาสมรรถภาพสูงที่น่าตื่นเต้นซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้” Gates กล่าว

Gates กล่าวถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ว่าถ้าการพัฒนาและการนำไปใช้เป็นไปอย่างถูกต้องเหมาะสม โลกของเราจะได้รับพลังงานที่สะอาดและปลอดภัยที่ใช้ไม่รู้จักหมดสิ้นอย่างแท้จริง

“แหล่งพลังงานมาจากน้ำทะเล (หมายถึงดึงไฮโดรเจนจากน้ำ) ที่มีปริมาณมากมายมหาศาลใช้ได้เป็นหลายหมื่นปี” Gates กล่าว “ของเสียจากกระบวนการคือฮีเลียมและก๊าซเฉื่อย  เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันจะให้พลังงานที่มั่นคงอย่างเหลือเฟือและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับทุกประเทศ”

 


ข้อมูลและภาพจาก  seeker, space


Leave a Reply

Your email address will not be published.