เริ่มเดินเครื่องทดลอง! ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันใหญ่ที่สุดในโลก

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันสำหรับทดลองที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองนากะ ในจังหวัดอิบารากิ ประเทศญี่ปุ่น ได้เริ่มเดินเครื่องแล้วเมื่อวานนี้ (1 ธ.ค.) เพื่อศึกษาหาแหล่งพลังงานใหม่ที่จะเป็นอนาคตของมนุษยชาติ

การสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเป็นหนึ่งในแนวทางสำคัญในการสร้างพลังงานสะอาดโดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกต่อไป อันจะเป็นคำตอบของทั้งการแสวงหาพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และตอบโจทย์ในแง่ของพลังงานปริมาณมหาศาลที่จะได้ เพียงพอต่อความต้องการพลังงานที่สูงขึ้นของทั้งโลก

นิวเคลียร์ฟิวชัน (Fusion) จะเป็นการหลอมนิวเคลียสของอะตอม 2 ตัวเข้าด้วยกันจนเกิดพลังงาน แบบเดียวกับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ แตกต่างจากนิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้วิธีการแยกนิวเคลียสหนึ่งอันออกเป็นสอง

ก่อนหน้านี้ห้องทดลองแห่งชาติลอว์เรนซ์ ลิเวอร์มอร์ (Lawrence Livermore National Laboratory) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐฯ เคยประสบความเร็จแล้ว 2 ครั้งในการสร้างพลังงานสุทธิจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน โดยผลิตพลังงานสุทธิได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ไปในกระบวนการ

พูดง่าย ๆ ก็คือ ปฏิกิริยาฟิวชันคือกระบวนการที่ทำให้ 1+1 แล้วได้ผลลัพธ์ออกมามากกว่า 2 นั่นเอง

สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันทดลองที่ในเมืองนากะ มีชื่อว่า “JT-60SA” ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการตรวจสอบความเป็นไปได้ของการทำให้ปฏิกิริยาฟิวชันเป็นแหล่งพลังงานสุทธิที่ปลอดภัย มีขนาดใหญ่ และปราศจากคาร์บอน โดยมีพลังงานที่สร้างขึ้นได้มากกว่าที่นำไปใช้ในกระบวนการ

เครื่องปฏิกรณ์นี้มีความสูงเท่ากับ 6 ชั้น ตั้งอยู่ในโรงเก็บเครื่องบินใน Naka ทางตอนเหนือของโตเกียว ประกอบด้วยภาชนะรูปทรงโดนัท ภายในบรรจุพลาสมาหมุนวนที่ให้ความร้อนสูงถึง “200 ล้านองศาเซลเซียส”

JT-60SA เป็นโครงการร่วมระหว่างสหภาพยุโรปและญี่ปุ่น มีเป้าหมายสูงสุดคือการทำให้นิวเคลียสของธาตุไฮโดรเจนหลอมรวมเป็นธาตุที่หนักกว่า นั่นคือฮีเลียม และปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสงและความร้อน และเลียนแบบกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์

แซม เดวิส รองหัวหน้าโครงการ JT-60SA กล่าวว่า เครื่องปฏิกรณ์นี้จะ “นำเราเข้าใกล้พลังงานฟิวชันมากขึ้น”

เขาบอกว่า “นี่เป็นผลมาจากความร่วมมือระหว่างนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรมากกว่า 500 คน และบริษัทมากกว่า 70 แห่งทั่วยุโรปและญี่ปุ่น”

ด้าน คาดรี ซิมสัน กรรมาธิการพลังงานของสหภาพยุโรป กล่าวว่า JT-60SA เป็น “เครื่องปฏิกรณ์ที่ล้ำสมัยที่สุดในโลก” และบอกว่า การเริ่มต้นเดินเครื่องถือเป็น “เหตุการณ์สำคัญสำหรับประวัติศาสตร์เทคโนโลยีฟิวชัน”

ทั้งนี้ วิธีการที่ JT-60SA ใช้จะแตกต่างจากที่ลอว์เรนซ์ ลิเวอร์มอร์ เพราะที่นั่นใช้วิธีการที่เรียกว่า “ฟิวชันจำกัดแรงเฉื่อย” โดยจะยิงเลเซอร์พลังงานสูงเข้าไปพร้อมกันในกระบอกสูบที่บรรจุไฮโดรเจน เพื่อทำให้เกิดการรวมนิวเคลียส

เป็นเรื่องที่ต้องเน้นย้ำว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันแตกต่างจากเทคนิคในโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์อย่างสิ้นเชิง และฟิวชันจะไม่มีความเสี่ยงต่ออุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรง เช่น ภัยพิบัติที่ฟูกูชิมะในญี่ปุ่น หรือเชอร์โนบิลในยูเครน และก่อให้เกิดกากกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างมาก

เป็นเรื่องที่ต้องติดตามกันต่อไปว่า การทดลองสร้างพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะประสบความสำเร็จได้เมื่อไร แม้จะไม่ใช่เร็ว ๆ นี้ แต่ก็เชื่อได้ว่า อนาคตที่โลกจะมีแต่พลังงานสะอาดและปลอดภัย จะต้องมาถึงในสักวัน

เรียบเรียงจาก The Guardian

ภาพจาก AFP PHOTO / NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY (QST)

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

นักวิทย์ทำปฏิกิริยาฟิวชัน ได้พลังงานสุทธิเป็นครั้งที่ 2

สหรัฐฯ-ฟิลิปปินส์ลงนามข้อตกลงนิวเคลียร์ ส่งเสริมความยั่งยืนด้านพลังงาน

นักวิทย์พัฒนาแหล่งพลังงานใหม่ เพื่อให้ดำรงชีวิตบนดวงจันทร์ได้