นิวเคลียร์ ย้อนกลับไปในปี 1925 อาเทอร์ เอดดิงตัน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้ตีพิมพ์บทความที่เขาตั้งทฤษฎีว่า ดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ ได้รับพลังงานจากปฏิกิริยาฟิวชัน ซึ่งนิวเคลียสของไฮโดรเจนจะรวมกันเป็นฮีเลียม ในช่วงทศวรรษที่ 1950 นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มพิจารณา ว่ามนุษย์จะใช้กระบวนการดังกล่าว เพื่อสร้างพลังงานจำนวนมหาศาลได้อย่างไร
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ศักยภาพของฟิวชัน ยังคงทำให้ผู้มีวิสัยทัศน์ตื่นตาตื่นใจ ไอโซโทปไฮโดรเจนเพียงกรัมเดียวที่จำเป็น สำหรับปฏิกิริยาฟิวชัน สามารถสร้างพลังงานได้มากถึง 11 ตัน ของถ่านหิน และไม่เหมือนกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั่วไป ที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชัน ซึ่งอะตอมของยูเรเนียมจะถูกแยกออก โรงไฟฟ้าที่มีเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน จะไม่ผลิตกากกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก ผลพลอยได้ของมันคือฮีเลียม ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อย
นอกจากนี้ ยังปลอดภัยกว่ามาก เนื่องจากการผลิตพลังงานฟิวชันจะไม่ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาลูกโซ่ ดังนั้น จึงไม่สามารถควบคุมได้ และเกิดการหลอมละลาย ถึงกระนั้นก็ตาม พลังงานฟิวชันยังคงเป็นภาพลวงตาสำหรับอนาคตมาช้านาน ส่วนใหญ่เป็นเพราะมีความซับซ้อน และยากที่จะจำลองเตาหลอม ที่ให้พลังงานแก่ดาวต่างๆ บนโลก โดยไม่ต้องใช้พลังงานมากกว่าที่กระบวนการสร้างขึ้น
จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิ และแรงดันที่สูงมาก เพื่อเอาชนะแรงที่ปกติจะขับไล่อะตอมของไฮโดรเจน และทำให้พวกมันรวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของพวกมัน ที่กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์มีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในการทำให้การหลอมรวมกลายเป็นความจริงในที่สุด คำถามสำคัญทางฟิสิกส์ส่วนใหญ่ ที่อยู่เบื้องหลังฟิวชันได้รับคำตอบแล้ว
โทมัสโอเวอร์ตันเขียนไว้ในบทความปี 2020 ในนิตยสารพาวเวอร์ ซึ่งเป็นสิ่งพิมพ์ด้านพลังงาน ในปี 2010 กลุ่มประเทศต่างๆ ซึ่งรวมถึงสหรัฐฯ จีน สหภาพยุโรป อินเดีย รัสเซีย ญี่ปุ่น และเกาหลี ได้เริ่มสร้างโครงการวิจัย และวิศวกรรมนิวเคลียร์ฟิวชันระดับนานาชาติ ซึ่งเป็นโรงงานที่มีกำหนดแล้วเสร็จ เพียงพอที่จะเริ่มการทดสอบ
พลาสมาครั้งแรก ในปี 2025 หากทั้งหมดเป็นไปด้วยดี โครงการวิจัยและวิศวกรรมนิวเคลียร์ฟิวชันระดับนานาชาติ อาจแสดงให้เห็นถึงความสามารถ ในการสร้างพลังงานได้มากถึง 10 เท่า ตามที่ต้องการภายในกลางปี 2030 แม้ว่าโครงการวิจัยและวิศวกรรมนิวเคลียร์ฟิวชันระดับนานาชาติ จะไม่ผลิตไฟฟ้า แต่ก็สามารถปูทางสำหรับโรงงานฟิวชันในอนาคต
ฟิสิกส์ของฟิวชันนิวเคลียร์ ปฏิกิริยา เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในปัจจุบัน ใช้การแตกตัวของนิวเคลียร์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในปฏิกิริยา นิวเคลียร์ ฟิชชัน คุณจะได้รับพลังงานจากการแตกอะตอมหนึ่งอะตอม ออกเป็น 2 อะตอม ในเครื่องปฏิกรณ์ของนิวเคลียร์แบบธรรมดา นิวตรอนพลังงานสูง จะแยกอะตอมหนักของยูเรเนียมออก ทำให้ได้พลังงาน รังสี และกากกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก ซึ่งคงอยู่ได้เป็นเวลานาน ดูวิธีการทำงานของพลังงานนิวเคลียร์
ในนิวเคลียร์ฟิวชัน คุณจะได้รับพลังงานเมื่ออะตอม 2 อะตอมสามารถรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน อะตอมของไฮโดรเจนมารวมตัวกัน เพื่อสร้างอะตอมของฮีเลียม นิวตรอน และพลังงานจำนวนมหาศาล เป็นปฏิกิริยาประเภทเดียวกับที่ให้พลังงานแก่ระเบิดไฮโดรเจน และดวงอาทิตย์ นี่จะเป็นแหล่งของพลังงานที่สะอาดกว่า ปลอดภัยกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และมีปริมาณมากกว่านิวเคลียร์ฟิชชัน
ปฏิกิริยาฟิวชันมีหลายประเภท ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไอโซโทปของไฮโดรเจน ที่เรียกว่า ดิวทีเรียม และทริเทียม ห่วงโซ่โปรตอน ลำดับนี้เป็นแผนภาพปฏิกิริยาฟิวชันที่โดดเด่น ซึ่งใช้โดยดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ โปรตอน 2 คู่สร้างอะตอมดิวทีเรียม 2 อะตอม อะตอมของดิวทีเรียมแต่ละอะตอมรวมตัวกับโปรตอนเพื่อสร้างอะตอมของฮีเลียม-3 สองอะตอมรวมกันเป็นเบริลเลียม-6 ซึ่งไม่เสถียร
เบริลเลียม-6 สลายตัวเป็นอะตอมของฮีเลียม-4 สองอะตอม ปฏิกิริยาเหล่านี้ก่อให้เกิดอนุภาคพลังงานสูง โปรตอน อิเล็กตรอน นิวตริโน โพซิตรอน และรังสี แสง รังสีแกมมา ปฏิกิริยาดิวทีเรียม อะตอมของดิวทีเรียม-2 อะตอมรวมกันเป็นอะตอมของฮีเลียม-3 และนิวตรอน ปฏิกิริยาดิวทีเรียม และทริเทียม ดิวทีเรียมหนึ่งอะตอม และทริเทียมหนึ่งอะตอม รวมกันเป็นอะตอมของฮีเลียม-4 และนิวตรอน
พลังงานส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมา จะอยู่ในรูปของนิวตรอนพลังงานสูง ตามแนวคิดแล้ว การควบคุมนิวเคลียร์ฟิวชันในเครื่องปฏิกรณ์นั้นไม่ใช่เรื่องง่ายๆ สำหรับนักวิทยาศาสตร์แต่เป็นเรื่องยากมากที่จะคิดหาวิธีที่ควบคุมได้ และไม่ทำลาย เพื่อให้เข้าใจว่าทำไม เราต้องดูเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน
นานาสาระ : ต่อมลูกหมาก อัลตราซาวนด์ที่ต่อมลูกหมากและการศึกษาที่สำคัญ
