จีนสร้าง “ดวงอาทิตย์เทียม” สำเร็จแล้ว ! (ร้อนกว่าของจริง 6 เท่า) เปิดใช้จริง 2050
เมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2020 จีนประสบความสำเร็จในการทดสอบการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ HL-2M Tokamak ที่สามารถสร้างความร้อนได้สูงสุดถึง 150 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า ด้วยเหตุนี้มันจะถูกเรียกว่า “ดวงอาทิตย์เทียม” (Artificial Sun) โดยเตาปฏิกรณ์นี้ตั้งอยู่ ณ ห้องปฏิบัติการวิจัยในเฉิงตู ที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ของมณฑลเสฉวน
คำถาม : อะไรคือตัวให้ความร้อน ? แล้วมันทำความร้อนสูงขนาดนั้นได้ยังไง ? หยาง คิงเหว่ย หัวหน้าวิศวกรของ HL-2M ได้ให้คำตอบผ่านกระบวนการทำงานของดวงอาทิตย์เทียมไว้ดังนี้ : เริ่มจากเตาปฏิกรณ์ทำหน้าที่เป็นสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง – เหนี่ยวนำพลาสมา (สสารที่เบาที่สุด) – หลอมรวมกันเกิดเป็นฮีเลียม (สสารหนัก) – และปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ความร้อนสูงออกมา ซึ่งความร้อนจะขึ้นอยู่กับพลังของสนามแม่เหล็ก (ยิ่งแรงดึงดูดมาก ความร้อนยิ่งมาก) โดยกระบวนการเหล่านี้เป็นวิธีสร้างความร้อนแบบเดียวกันกับดวงอาทิตย์ เรียกว่า “การฟิวชั่น” (Fusion) นั่นเอง
โดยข้อดีของการสร้างเตาปฏิกรณ์ด้วยหลักการฟิวชั่นคือ “ปลอดภัย” เนื่องจากเป็นการสร้างพลังงานด้วยการหลอมรวมธาตุจนปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งพลังงานที่ถูกปล่อยออกมานั้นจะมีสารกัมมันตรังสีน้อยมาก ต่างจากวิธีการสร้างโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปัจจุบัน ที่ใช้หลักการฟิสชั่น (Fission) คือการแตกตัวของธาตุซึ่งพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาจะเต็มไปด้วยสารกัมมันตรังสีอันตราย แต่สาเหตุที่โรงงานส่วนใหญ่ใช้การสร้างพลังงานด้วยการฟิชชั่น เป็นเพราะง่ายกว่า แถมค่าใช้จ่ายยังถูกกว่าและควบคุมพลังงานได้ง่ายกว่านั่นเอง
ซึ่งในอดีตอเมริกาเคยพยายามสร้างเตาปฏิกรณ์ด้วยการฟิวชั่นแล้วแต่ก็ล้มเหลว เพราะควบคุมพลังงานไม่ได้จนเตาปฏิกรณ์ระเบิด สุดท้ายโครงการดังกล่าวก็ต้องถูกยุบไปและหันมาใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดังเดิม
อย่างไรก็ตาม โครงการนี้อยู่ภายใต้การควบคุมและออกแบบโดย International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) ซึ่งประกอบด้วยสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น รัสเซีย จีน และเกาหลีใต้ นั่นหมายความว่าความสำเร็จนี้จะไม่ถูกผูกขาดอยู่ที่จีนประเทศเดียว ทำให้ในอนาคตเราอาจมีไฟฟ้าใช้ได้อย่างไม่จำกัด แถมยังเป็นมิตรต่อโลกอีกด้วย
ทั้งนี้ จีนได้พยายามสร้างดวงอาทิตย์เทียมมานานแล้วตั้งแต่ปี ค.ศ.1960 จนกระทั่งมาสำเร็จในปี 2020 นี่เอง ซึ่งความท้าทายต่อไปของนักวิจัยคือ พวกเขาจะเปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์ที่ได้จากเตาปฏิกรณ์ฟิวชั่นนี้มาเป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างไร ? และจะลดต้นทุนการผลิตอย่างไรให้คุ้มค่า ? นี่คือสิ่งที่จะต้องทำการค้นคว้าและวิจัยต่อไป โดยโครงการนี้จีนตั้งเป้าจะเปิดใช้งานอย่างเป็นทางการภายในปี 2050 ครับ
👉 – ผิวของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นได้มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส ส่วนอุณหภูมิที่แกนกลางของดวงอาทิตย์สูงถึง 15 ล้านเซลเซียส ซึ่งยังมีเชื้อเพลิงมากเพียงพอที่จะอยู่ต่อไปอีก 5,000 ล้านปี
หลังจากนั้นมันจะกลายเป็นดาวยักษ์แดง (red giant) และในที่สุดพลังงานก็จะหมดไป แกนกลางก็จะยุบตัวกลายเป็นดาวแคระขาว (white dwarf)