นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯ ที่ National Ignition Facility ที่ Lawrence Livermore National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย ประสบความสำเร็จในการผลิตปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งส่งผลให้ได้รับพลังงานสุทธิ แหล่งข่าวที่คุ้นเคยกับโครงการนี้ยืนยันกับ CNN

กระทรวงพลังงานสหรัฐคาดว่าจะประกาศอย่างเป็นทางการในวันอังคารนี้

ผลลัพธ์ของการทดลองจะเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่ในภารกิจยาวนานหลายทศวรรษเพื่อปลดปล่อยแหล่งพลังงานสะอาดที่ไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งสามารถช่วยยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ นักวิจัยหลายทศวรรษพยายามสร้างนิวเคลียร์ฟิวชันขึ้นใหม่ โดยเลียนแบบฟิวชันที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์เจนนิเฟอร์ แกรนโฮล์ม รัฐมนตรีกระทรวงพลังงานของสหรัฐฯ จะประกาศในวันอังคารเกี่ยวกับ “ความก้าวหน้าครั้งสำคัญทางวิทยาศาสตร์” แผนกนี้ประกาศเมื่อวันอาทิตย์ การค้นพบนี้ได้รับการรายงานครั้งแรกโดยFinancial Times

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นเมื่ออะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปหลอมรวมกันเป็นอะตอมที่ใหญ่กว่า ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปของความร้อน ไม่เหมือนกับนิวเคลียร์ฟิชชันที่ให้พลังงานไฟฟ้าทั่วโลก มันไม่สร้างกากกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว

สมัครสล็อต เกมออนไลน์ภาพกราฟฟิคสวย

นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่างพยายามก้าวไปสู่การค้นพบนี้ โดยใช้วิธีการต่างๆ เพื่อพยายามบรรลุเป้าหมายเดียวกันโครงการ National Ignition Facility สร้างพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชันโดยสิ่งที่เรียกว่า "เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่นเฉื่อย" ในทางปฏิบัติ นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ยิงเม็ดที่มีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นชุดของเลเซอร์เกือบ 200 ชุด โดยพื้นฐานแล้วจะสร้างชุดของการระเบิดซ้ำอย่างรวดเร็วมากในอัตรา 50 ครั้งต่อวินาที

พลังงานที่รวบรวมจากนิวตรอนและอนุภาคแอลฟาจะถูกสกัดออกมาเป็นความร้อน และความร้อนนั้นถือเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตพลังงาน

“พวกมันมีปฏิกิริยาฟิวชันโดยการระดมยิงเลเซอร์ไปข้างนอก” โทนี่ รูลสโตน ผู้เชี่ยวชาญด้านฟิวชันจากภาควิชาวิศวกรรมของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ บอกกับซีเอ็นเอ็น “พวกมันทำให้ข้างนอกร้อนขึ้น ที่สร้างคลื่นกระแทก”

แม้ว่าการได้รับพลังงานสุทธิที่ได้รับจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะเป็นเรื่องใหญ่ แต่ก็เกิดขึ้นในระดับที่เล็กกว่าที่จำเป็นต่อการจ่ายไฟฟ้าให้กับกริดไฟฟ้าและอาคารให้ความร้อน

“มันเกี่ยวกับการต้มน้ำ 10 กาต้มน้ำ” เจเรมี ชิตเทนเดน ผู้อำนวยการร่วมของศูนย์ศึกษาฟิวชันเฉื่อยแห่งอิมพีเรียลคอลเลจในลอนดอนกล่าว “เพื่อที่จะเปลี่ยนเป็นสถานีพลังงาน เราจำเป็นต้องได้รับพลังงานมากขึ้น – เราต้องการให้มากขึ้นอย่างมาก”ในสหราชอาณาจักร นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานกับเครื่องรูปทรงโดนัทขนาดใหญ่ที่ติดตั้งแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่เรียกว่าโทคามัค (tokamak) เพื่อพยายามสร้างผลลัพธ์เดียวกัน

หลังจากฉีดเชื้อเพลิงจำนวนเล็กน้อยเข้าไปในโทคามัก แม่เหล็กยักษ์จะทำงานเพื่อสร้างพลาสมา พลาสมาต้องมีอุณหภูมิอย่างน้อย 150 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า สิ่งนี้บังคับให้อนุภาคจากเชื้อเพลิงหลอมรวมเป็นหนึ่งเดียว ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ผลิตภัณฑ์ที่หลอมละลายจะมีมวลน้อยกว่าอะตอมดั้งเดิม มวลที่หายไปจะแปลงเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล

นิวตรอนซึ่งสามารถหนีออกจากพลาสมาได้ชนกับ "ผ้าห่ม" ที่บุผนังของโทคาแมค และพลังงานจลน์ของพวกมันจะถ่ายเทเป็นความร้อน ความร้อนนี้สามารถนำไปใช้ทำน้ำอุ่น สร้างไอน้ำและกังหันไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานใกล้อ็อกซ์ฟอร์ดสามารถสร้างพลังงานที่ยั่งยืนได้ในปริมาณที่ทำลายสถิติ ถึงกระนั้นก็กินเวลาเพียง 5 วินาทีเท่านั้น

ไม่ว่าจะเป็นการใช้แม่เหล็กหรือการยิงเม็ดด้วยเลเซอร์ ผลลัพธ์ก็เหมือนกันในท้ายที่สุด ความร้อนที่เกิดจากกระบวนการหลอมรวมอะตอมเข้าด้วยกันถือเป็นกุญแจสำคัญในการช่วยผลิตพลังงาน

ห้องเป้าหมายของ NIF คือที่ที่เวทมนตร์เกิดขึ้น อุณหภูมิ 100 ล้านองศาและแรงดันที่สูงมากพอที่จะบีบอัดเป้าหมายให้มีความหนาแน่นสูงถึง 100 เท่าของความหนาแน่นของตะกั่วที่สร้างขึ้นที่นั่น

ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในการควบคุมพลังงานฟิวชันคือการรักษาพลังงานให้คงอยู่ได้นานพอที่จะให้พลังงานแก่โครงข่ายไฟฟ้าและระบบทำความร้อนทั่วโลก

ชิตเทนเดนและรูลสโตนบอกกับซีเอ็นเอ็นว่าตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต้องทำงานเพื่อขยายโครงการฟิวชันให้ใหญ่ขึ้นอย่างมาก และลดต้นทุนด้วย การนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์จะใช้เวลาหลายปีในการวิจัยเพิ่มเติม

“ในขณะนี้ เราใช้เวลาและเงินจำนวนมหาศาลสำหรับทุกการทดลองที่เราทำ” ชิตเทนเดนกล่าว “เราจำเป็นต้องลดต้นทุนลงอย่างมาก”

อย่างไรก็ตาม ชิตเทนเดนเรียกบทใหม่ของนิวเคลียร์ฟิวชันนี้ว่า “ช่วงเวลาแห่งความก้าวหน้าอย่างแท้จริง ซึ่งน่าตื่นเต้นอย่างมาก”

Roulstone กล่าวว่ามีงานอีกมากที่ต้องเกิดขึ้นเพื่อทำให้ฟิวชั่นสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ได้

“ข้อโต้แย้งที่เป็นปฏิปักษ์คือผลลัพธ์นี้อยู่ห่างจากพลังงานที่ได้รับจริงที่ต้องใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าหลายไมล์” เขากล่าว "ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าเป็นความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ แต่ยังห่างไกลจากการจัดหาพลังงานที่เป็นประโยชน์"