ก้าวใหม่ของปฏิกิริยาฟิวชัน

Share

21 ตุลาคม 2559

ใจกลางดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานมหาศาลด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

ปฏิกิริยาฟิวชันใช้ธาตุไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบ ซึ่งไฮโดรเจนเป็นธาตุที่มีอยู่มากมายบนโลก นอกจากนี้ยังปลดปล่อยพลังงานอย่างต่อเนื่องยาวนาน และไม่มีผลผลิตที่เป็นกากนิวเคลียร์ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเลย

 

        ปฏิกิริยาฟิวชันจึงเป็นเหมือนความหวังแห่งพลังงานในโลกยุคใหม่

        หลายสิบปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์พยายามสร้างปฏิกิริยาฟิวชันในห้องทดลองเพื่อเป็นแหล่งพลังงานใหม่ให้กับอนาคต เปรียบกับการสร้างแก่นดาวจำลองขึ้นบนพื้นโลก!

        แต่ปฏิกิริยาฟิวชันจะเกิดขึ้นได้ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสำคัญ 3 อย่าง

        1.พลาสมาอุณหภูมิต้องสูงมาก

        2.พลาสมาต้องอยู่ในปริมาตรที่จำกัด

        3.พลาสมาต้องอยู่ในความดันที่มีสเถียรภาพ

        ยิ่งความดันสูง พลังงานที่จะเกิดขึ้นก็ยิ่งมาก แต่การสร้างความดันที่เหมาะสมนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างมาก เพราะพลังงานที่ต้องใช้เพื่อเพิ่มความดันก็ต้องมากตามไปด้วย

        ล่าสุดเตาปฏิกรณ์ฟิวชัน  Alcator C-Mod  แห่งสถาบัน MIT แถลงเมื่อ 17 ตุลาคม 2559 ว่าสามารถทำให้พลาสมามีความดันสูงเป็น 2 เท่าของความดันบรรยากาศซึ่งนับว่ามากเป็นประวัติการณ์(ก่อนหน้านี้ทำได้ราวๆ 1 บรรยากาศเท่านั้น)   อุณหภูมิของพลาสมามีค่า 35 ล้านองศาเซลเซียส (2 เท่าของแก่นดวงอาทิตย์) เกิดกระแสไฟฟ้า 1.4 ล้านแอมป์ โดยทั้งหมดถูกกักไว้ในปริมาตร 1ลูกบาศก์เมตร

        แม้จะยังไม่สามารถนำพลังงานไปใช้ประโยชน์กับชีวิตประจำวันของคนทั่วไปได้ แต่ความรู้ที่เกิดจากความพยายามเหล่านี้มีมากมาย ระหว่างนี้เกิดงานวิจัยระดับปริญญาเอกมาก 150 ชิ้นและงานวิจัยระหว่างประเทศมากนับสิบชิ้น 

        ที่สำคัญทีมวิจัยสนามแม่เหล็กความเข้มสูงที่เกิดขึ้นในเตาปฏิกรณ์นี้ เตรียมการประยุกต์เพื่อสร้าง Affordable Robust Compact (ARC) reactor ซึ่งเป็นโรงงานไฟฟ้าต้นแบบเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้ามหาศาลแล้ว

 

 

ที่มาของข่าว : http://news.mit.edu/2016/alcator-c-mod-tokamak-nuclear-fusion-world-record-1014

 

เรียบเรียงโดยสำนักบริการวิชาการและสื่อสารดาราศาสตร์

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)