เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันรุ่นต่อไป |
ภาพรวมของโครงการ |
ดวงอาทิตย์ส่องแสงได้อย่างไร ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน เป็นแหล่งพลังงานของดวงดาว เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะของเรา โดยมีเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันอยู่ที่แกนกลาง แรงกดดันมหาศาล และอุณหภูมิที่สูงถึง 16 ล้านองศาเซลเซียส เป็นภาวะที่ทำให้นิวเคลียสของอะตอมหลอมรวมกันแล้วปลดปล่อยพลังงานออกมา ทุกวินาทีมวลของดวงอาทิตย์ 4 ล้านตันจะเปลี่ยนเป็นพลังงานปลดปล่อยออกมา |
ปฏิกิริยาฟิวชันบนโลก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันบนโลก ใช้เชื้อเพลิงเป็นดิวทีเรียม (deuterium) และตริเตียม (tritium) ซึ่งเป็นอะตอมของไฮโดรเจนอีกชนิดหนึ่ง ทำให้อยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิประมาณ 100 ล้านองศาเซลเซียส จะหลอมรวมกันแล้วให้ฮีเลียมและนิวตรอนพลังงานสูงออกมา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ จะใช้ความร้อนที่เกิดจากนิวตรอนพลังงานสูงในการปั่นกังหัน (turbine) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า |
Zeta เปิดทางแล้ว ในปี 1950 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษคิดว่าเขาสามารถทำให้เกิดสภาวะ Zeta หรือ ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่มีพลังงานที่ป้อนเข้าไปเท่ากับพลังงานที่ปลดปล่อยออก (Zero Energy Thermonuclear Assembly) แต่เป็นการเข้าใจผิด การควบคุมก๊าซที่อยู่ในภาวะไอออน หรือพลาสมา (plasma) ที่อุณหภูมิสูงหลายล้านองศา ที่ศูนย์กลางของเครื่องมือ ในเวลาต่อมาได้พิสูจน์ว่า ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ยากกว่าที่คิดไว้มาก 50 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์คิดว่า ปัญหาเหล่านี้ได้เริ่มคลี่คลายแล้ว |
Joint European Torus Iter ใช้พื้นฐานของ Jet (Joint European Torus) ซึ่งมีพลาสมาเป็นวงแหวนรูปโดนัท และถูกบีบอัดเข้าด้วยกัน โดยใช้สนามแม่เหล็ก หลังจากการเริ่มทดลองในปี 1983 Jet สามารถทำสถิติ เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน ที่สามารถให้พลังงานออกมา 12.9 เมกกะวัตต์ ในการทดลองเมื่อปี 1997 แต่ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นของ Jet ก็ยังคงใช้พลังงานที่ป้อนเข้าไปมากกว่าพลังงานที่ให้ออกมา |
ที่ตั้งในฝรั่งเศส หลังจากการประชุมของสมาชิกโครงการ Iter ได้มีการตัดสินเลือกสถานที่ก่อสร้างโครงการ ที่เมือง Cadarache ในประเทศฝรั่งเศส ซึ่งอยู่ลึกเข้ามาจากเมือง Marseille ที่อยู่ชายฝั่งของทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ที่ตั้งที่ Cadarache นี้ ได้ดำเนินการโดยคณะกรรมารพลังงานปรมาณูฝรั่งเศส (France’s Atomic Energy Commission) อยู่แล้ว โดยเป็นศูนย์วิจัยฟิวชัน รวมทั้ง Tore Supra ซึ่งเป็นการทดลอง tokamak |
เส้นทางอีกยาวไกล ไม่มีใครสงสัยในเรื่องความยากของการทำให้ Iter ใช้งานได้ นักวิทยาศาสตร์จะต้องค้นหาวัสดุชนิดใหม่ ที่สามารถคงทนต่ออุณหภูมิสูง และคงทนต่อการถูกยิงด้วยนิวตรอนภายในอุโมงค์ของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งญี่ปุ่นจะรับหน้าที่ในการทำวิจัยในเรื่องนี้ |
ความต้องการเร่งด่วน ถ้าเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์สามารถใช้งานได้ จะทำให้เกิดผลตอบแทนที่สูงมาก ภาวะเศรษฐกิจของโลกจะเติบโต ความต้องการในการค้นหาแหล่งพลังงานจะหมดไป เป้าหมายหลักคือ การใช้ระบบพลังงานที่ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (ดังเช่นในเชื้อเพลิงฟอสซิล) ไม่ต้องหาสถานที่เก็บขนาดใหญ่สำหรับกากกัมมันตรังสี (ดังเช่นในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิชชัน) |
ถอดความจาก The next generation fusion reactor เวบไซต์ www.bbc.co.uk |