ครั้งแรกของโลก!สหรัฐฯ สร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันสำเร็จ

เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม 2565 ที่ผ่านมา มีรายงานว่า กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา ประกาศความสำเร็จในการทดลองผลิตพลังงานด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น (Nuclear fusion)โดยเป็นครั้งแรกของโลกที่สามารถผลิตพลังงานออกมาได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ในการสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่น ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญที่ทำให้มนุษยชาติก้าวเข้าใกล้การมีแหล่งพลังงานสะอาด ที่เกือบจะไร้ขีดจำกัดคล้ายกับดวงอาทิตย์ไปอีกขั้น

นิวเคลียร์ฟิวชั่นคืออะไร

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้น เป็นปฏิกิริยาแบบเดียวกับที่เกิดในดวงอาทิตย์ เกิดจากการที่นิวเคลียสของอะตอมของธาตุหลอมรวมกันเป็นธาตุใหม่ พร้อมให้พลังงานมหาศาลออกมา โดยไม่มีก๊าซเรือนกระจก ในขณะที่กากกัมมันตรังสีจากปฏิกิริยานี้ใช้เวลาสลายตัวเพียง 50-100 ปี และมีปริมาณน้อย อีกทั้งสามารถใช้ธาตุที่พบได้ทั่วไปอย่างไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิง รวมถึงไม่มีความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์เนื่องจากความผิดพลาดในการทำงานจะทำให้ปฏิกิริยาฟิวชั่นหยุดลง

แตกต่างจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชั่น (Nuclear fission) ซึ่งใช้อยู่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เป็นการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ เป็นลูกโซ่ ซึ่งได้กากกัมมันตรังสีใช้เวลาสลายตัวหลายพันปี และหากเกิดความผิดพลาดปฏิกิริยาจะเกิดต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ ทำให้เตาปฏิกรณ์หลอมละลาย จนสารกัมมันตรังสีรั่วไหล

ครั้งแรกในประวัติศาสตร์
ความสำเร็จในครั้งนี้เป็นผลงานของ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่นด้วยการใช้แสงเลเซอร์แรงสูง เพื่อสร้างความร้อนสูงถึง 100 ล้านองศาเซลเซียส หลอมนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนเข้าด้วยกัน จนเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ให้พลังงานออกมา

โดยการทดลองเมื่อวันที่ 5 ธ.ค. ปฏิกิริยาฟิวชั่นสามารถให้พลังงานออกมามากกว่า "พลังงานของแสงเลเซอร์" ที่ใช้สร้างปฏิกิริยาฟิวชั่น หลังการยิงเลเซอร์กำลัง 2 เมกะจูล สร้างปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ให้พลังงานออกมา 3 เมกะจูล หรือคิดเป็นประมาณ 150% ของพลังงานของเลเซอร์

ซึ่งนับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ นับตั้งแต่มีการค้นพบปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นในช่วงยุค ค.ศ. 1930s

ก้าวแรกของหนทางยาวไกล
อย่างไรก็ตาม การสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นเพื่อผลิตพลังงานให้แก่มนุษยชาตินั้น ยังต้องใช้เวลาอีกหลายสิบปี เนื่องจากความสำเร็จนี้เป็นเพียงการพิสูจน์ว่าปฏิกิริยาฟิวชั่นสามารถให้พลังงานออกมามากกว่าที่ใช้สร้างปฏิกิริยาได้จริง

ทั้งนี้เพราะผลลัพธ์การผลิตพลังงาน 150% ในการทดลองนี้ ยังไม่รวมต้นทุนพลังงานไฟฟ้า 300 เมกะจูลที่จ่ายให้เครื่องสร้างแสงเลเซอร์ แต่ยังมีข่าวดีคือ จากการคำนวณของ LLNL มีความเป็นไปได้ที่จะขยายขนาดของระบบเลเซอร์นี้จนสามารถผลิตพลังงานได้ในระดับหลายร้อยเมกะจูล หรือเท่ากับได้พลังงานมากกว่าพลังงานที่ใช้ผลิตแสงเลเซอร์