ปฏิกิริยาฟิวชันในอนาคตภายใน tokamaks สามารถผลิตพลังงานได้มากกว่าที่เคยคิดไว้ ต้องขอบคุณงานวิจัยใหม่ที่ค้นพบว่ากฎพื้นฐานสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวนั้นผิด นิวเคลียร์ฟิวชั่นมีความสามารถมากกว่านี้!
การศึกษาโดยนักฟิสิกส์ที่ Swiss Plasma Center ของ École Fédérale Polytechnique de Lausanne (EFPL) พบว่าความหนาแน่นสูงสุดของเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีค่าประมาณสองเท่าของขีดจำกัด Greenwald ซึ่งเป็นค่าประมาณที่ได้จากการทดลองเมื่อ 30 กว่าปีที่แล้ว
การค้นพบว่าเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันสามารถทำงานที่ความหนาแน่นของพลาสมาไฮโดรเจนได้ดีเกินขีดจำกัดของ Greenwald ที่ออกแบบไว้ จะส่งผลต่อการทำงานของ ITER tokamak ขนาดมหึมาที่กำลังก่อสร้างในภาคใต้ของฝรั่งเศส และจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการออกแบบผู้สืบทอดของ ITER ซึ่งเรียกว่า การสาธิต โรงไฟฟ้า ((DEMO) Thermonuclear Demonstration Power Plant) นักฟิสิกส์ Paolo Ricci จาก Swiss Plasma Center รายงาน
Ricci เป็นหนึ่งในผู้นำของโครงการวิจัย ซึ่งรวมผลงานทางทฤษฎีเข้ากับผลการทดลองประมาณหนึ่งปีที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสสามเครื่องทั่วยุโรป ได้แก่ Tokamak à Configuration Variable (TCV) ของ EPFL, Joint European Torus (JET) ที่ Culham ในสหราชอาณาจักร และ tokamak กับความทันสมัยของ axisymmetric divertor (ASDEX) ที่ Institute of Plasma Physics ซึ่งตั้งชื่อตาม Max Planck ใน Garching ในเยอรมนี
โทคามักรูปโดนัทเป็นหนึ่งในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันที่มีแนวโน้มมากที่สุดซึ่งสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับกริดได้ นักวิทยาศาสตร์ทำงานมากว่า 50 ปีเพื่อทำให้ฟิวชันที่มีการควบคุมเป็นจริง ซึ่งแตกต่างจากนิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งผลิตพลังงานโดยการแยกนิวเคลียสของอะตอมขนาดใหญ่ นิวเคลียร์ฟิวชันสามารถสร้างพลังงานได้มากขึ้นโดยการหลอมรวมนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กมากเข้าด้วยกัน
กระบวนการฟิวชันก่อให้เกิดกากกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่านิวเคลียร์ และไฮโดรเจนที่อุดมด้วยนิวตรอนที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงก็ค่อนข้างง่ายที่จะได้มา กระบวนการเดียวกันให้พลังงานแก่ดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ ดังนั้นการฟิวชันที่ควบคุมได้จึงถูกเปรียบเทียบได้กับ "ดาวในขวดโหล" แต่เนื่องจากความดันที่สูงมากที่ใจกลางของดาวไม่สามารถทำได้บนโลก ปฏิกิริยาฟิวชันในที่นี้จึงต้องการอุณหภูมิที่สูงกว่าบนผิวโลก ดวงอาทิตย์.
ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิภายใน tokamak ของ TCV อาจสูงกว่า 120 ล้าน°C — เกือบ 10 เท่าของอุณหภูมิของแกนเทอร์โมนิวเคลียร์ของดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 15 ล้าน°C
หลายโครงการในด้านพลังงานฟิวชันกำลังอยู่ในขั้นตอนวิกฤต และนักวิจัยบางคนเชื่อว่าโทคามัคตัวแรกที่ผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับกริดจะสามารถใช้งานได้ภายในปี 2030 นอกจากนี้ รัฐบาลกว่า 30 แห่งทั่วโลกยังให้ทุนแก่ ITER tokamak ซึ่งมีกำหนดจะผลิตพลาสมาทดลองเป็นครั้งแรกในปี 2025 อย่างไรก็ตาม ITER ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แต่โทคามัคที่ใช้ ITER ซึ่งจะถูกเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์ DEMO กำลังได้รับการพัฒนาแล้วและสามารถดำเนินการได้ภายในปี 2051
หากคุณต้องการช่วยยูเครนต่อสู้กับผู้ยึดครองรัสเซีย วิธีที่ดีที่สุดคือการบริจาคให้กองทัพยูเครนผ่าน เซฟไลฟ์ หรือทางเพจอย่างเป็นทางการ NBU.
อ่าน:
- รีวิวนิยายวิทยาศาสตร์: 'นักสะสม Bassard' ของ Jet Thrust - จริงหรือไม่?
- อนุภาคไฮบริดที่เพิ่งค้นพบใหม่สามารถปฏิวัติอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้