นักวิทยาศาสตร์จะทำให้นิวเคลียร์ฟิวชันเข้า
ใกล้ความจริงได้อย่างไร▪️▪️▪️ 🧪⚡⚡
พลาสมาโดนัทและแกนความร้อน 100 ล้าน°C
ปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ต้องเผชิญในการแสวงหาแหล่งพลังงานสะอาดขั้นสูงสุด❓❓
นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรมั่นใจมากว่า วันหนึ่งพลังงาน นิวเคลียร์ฟิวชันจะเป็นจริง เทคโนโลยีนี้ให้พลังงานที่สะอาด ราคาไม่แพง และแทบไม่มีขีดจำกัด อย่างไรก็ตาม มีปัญหาทางเทคโนโลยีร้ายแรงบางประการที่ต้องแก้ไข▪️▪️
นิวเคลียร์ฟิวชั่นไม่ใช่ความฝัน
อีกต่อไป ▫️▫️◻️⬜
Tokamak ▪️▪️◼️⬛🟥 ⚗️🧪💥
พลังงงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น (รวมทุกเรื่องที่อยากรู้)
นิวเคลียร์ฟิวชันมีปัญหาอะไรบ้าง
🧪👩🔬👨🔬 ⚡⚡
เทคโนโลยีนี้จะใช้กระบวนการเดียวกับที่เปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นธาตุที่หนักกว่าในแกนกลางดาวฤกษ์ และจะปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นใน 'พลาสมา' ซึ่งอะตอมถูกดึงอิเล็กตรอนออกไป ที่ความดันมหาศาลและที่อุณหภูมิเกิน 10 ล้าน°C
หากไม่มีแรงกดดันสูงที่พบในแกนดาวฤกษ์
การจำลองปฏิกิริยานิวเคลียร์บนโลกต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่านี้อีก ประมาณ 100 ล้าน°C
⚡ การทำความร้อนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ตามอุณหภูมิประเภทนี้ การจำกัดอย่างปลอดภัย การรักษาความเสถียร และการดึงพลังงานผลลัพธ์ออกมา ถือเป็นความท้าทายหลักสำหรับพลังงานฟิวชัน
มีวิธีแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมที่แข่งขันกันมากมายสำหรับปัญหาเหล่านี้▪️▪️
เครื่องปฏิกรณ์ร่วมของ European Torus
และสหราชอาณาจักร
ห้องรูปโดนัทที่เป็นหัวใจของ ITER
35 ประเทศได้ลงทุนใน ITER กำลังสร้างขึ้นในฝรั่งเศส
กำลังทำงานเกี่ยวกับปฏิกิริยาฟิวชันดิวทีเรียม-ทริเทียมที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาพลังงานเอาต์พุตที่สูงขึ้นไว้ได้นานขึ้น
การทดลอง National Spherical Torus (NSTX-U), ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พลาสมาพรินซ์ตัน, สหรัฐอเมริกา
เครื่องปฏิกรณ์ NSTX-U ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างพลาสมาทรงกลม ซึ่งตรงกันข้ามกับพลาสมาแบบวงแหวน (รูปโดนัท) ของโทคามัคอื่นๆ
เครื่องปฏิกรณ์ Tokamak (EAST) ตัวนำยิ่งยวดขั้นสูงรุ่นทดลอง ประเทศจีน
เครื่องปฏิกรณ์ Tokamak (EAST) ตัวนำยิ่งยวดขั้นสูงรุ่นทดลอง ประเทศจีน
เครื่องปฏิกรณ์ Alcator C-mod, ศูนย์วิทยาศาสตร์พลาสมาและฟิวชันของ MIT, สหรัฐอเมริกา
ภายในห้องสุญญากาศรูปโดนัทของเครื่องปฏิกรณ์ Alcator C-mod ที่ MIT Plasma Science and Fusion Center
แนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้
🧪👩🔬👨🔬 ⚡⚡
วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งจะจำกัดพลาสมาร้อนโดยใช้ขสนามแม่เหล็กแรงสูง เพื่อให้พลาสมาถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาในรูปทรง *toroidal* (หรือโดนัท) สนามแม่เหล็กยังบีบพลาสมาเพื่อเพิ่มความดัน จากนั้นกระแสไฟฟ้าอันทรงพลังจะเหนี่ยวนำให้เกิดในพลาสมา
ไมโครเวฟและ/หรืออนุภาคเร่งยังถูกยิงเข้าไปในเชื้อเพลิงซึ่งจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจนกระทั่งปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเริ่มต้นขึ้น พลังงานที่ปล่อยออกมาในรูปของนิวตรอนที่เคลื่อนที่เร็วจะถูกกักไว้ใน 'ผ้าห่ม' ที่ล้อมรอบพลาสมา
มีความคืบหน้าอย่างไรบ้าง
🧪👩🔬👨🔬 ⚡⚡
ปัจจุบัน วิศวกรประสบความสำเร็จในการผลิตพลังงานฟิวชันในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยให้พลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แม้ว่าการวิจัยจะน่าสนับสนุน แต่เราอาจไม่สามารถแก้ปัญหาความท้าทายทางวิศวกรรมได้อย่างเต็มที่ในอีก ‼️30 ปีหรือมากกว่านั้น‼️‼️
มีความแน่นอนไม่มากก็น้อยว่าสักวันหนึ่งนิวเคลียร์ฟิวชันจะจัดหาพลังงานให้กับมนุษยชาติจากเชื้อเพลิงที่สกัดได้จากน้ำทะเลที่อุดมสมบูรณ์ในราคาถูก เทคโนโลยีนี้จะไม่ก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตราย กากกัมมันตภาพรังสี หรือก๊าซเรือนกระจก และจะใช้งานได้อย่างปลอดภัยมาก ▪️▪️
370/2023
▪️▪️▪️
(รวมบทความ นานา สารพันเรื่องนิวเคลียร์ 🔹)
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
