‎เซ็กซี่บาคาร่าการเริ่มต้นนี้ถอดรหัสความลับของพลังงานฟิวชั่นหรือไม่?‎

เซ็กซี่บาคาร่าการเริ่มต้นนี้ถอดรหัสความลับของพลังงานฟิวชั่นหรือไม่?‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎ยาเซมิน เซ็กซี่บาคาร่าสะพลาโคกลู‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่ ‎‎25 มิถุนายน 2018‎‎หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องนี้ได้รับการอัปเดตเวลา 17:50 น. อี.ดี.ที.‎‎เรื่องตลกที่กําลังดําเนินอยู่ในโลแห่งฟิสิกส์คือพลังงานฟิวชั่นที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์นั้นใกล้เข้ามาแล้ว — 30 ปีแล้ว — เป็นเวลาแปดทศวรรษที่ผ่านมา ตอนนี้ Agni Energy Inc. สตาร์ทอัพรายใหม่ในวอชิงตันมีแผนสําหรับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่ บริษัท กล่าวว่าอาจอยู่ใกล้กว่า “แค่ขอบฟ้า”‎

‎เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีอยู่ใช้กระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันซึ่งปล่อยพลังงานโดยการแยกอะตอม

ออกจากกัน แต่ฟิชชันสร้างผลพลอยได้จากกัมมันตภาพรังสีที่ต้องรวบรวมและจัดเก็บ ฟิวชั่นตรงกันข้ามกับฟิชชันหมายถึงการรวมสิ่งต่าง ๆ เข้าด้วยกัน – ในกรณีนี้อะตอม ‎‎เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นกระแทกอะตอมเข้าด้วยกันและปล่อยพลังงานออกมา แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสร้างเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่มีประโยชน์ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์‎‎ที่สร้างพลังงานได้มากกว่าที่ใส่เข้าไป‎‎ หากนักวิทยาศาสตร์เคยไปถึง “ขอบฟ้า” ของพลังงานฟิวชั่นเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้จะสร้างพลังงานมากกว่าฟิชชันโดยไม่มีผลพลอยได้ที่เป็นอันตราย ท้ายที่สุดกระบวนการนี้เป็นสิ่งที่‎‎ขับเคลื่อนดวงอาทิตย์‎‎เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นส่วนใหญ่ใช้หนึ่งในสองวิธี: พวกมันให้ความร้อนพลาสมา (‎‎ก๊าซที่มีไอออน‎‎) จนถึงอุณหภูมิที่สูงเกินไปโดยใช้ลําแสงเลเซอร์หรือไอออนหรือบีบพลาสมาด้วยแม่เหล็กให้มีความหนาแน่นสูงมาก [‎‎6 ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ใต้ดินสุดเจ๋ง‎] 

‎แต่ทั้งสองวิธีเต็มไปด้วยปัญหา คานต้องการพลังงานจํานวนมากเข้าสู่ระบบ Demitri Hopkins หัวหน้าเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ของ Agni Energy Inc กล่าว ด้วยแม่เหล็กถ้าคุณเพิ่มพลังให้กับพลาสมาคุณอาจไม่รักษาอะตอมให้คงที่พอที่จะมีพลังงานทั้งหมด‎

‎ความคิดที่ถูกลืม‎‎วิธีการใหม่นี้จะใช้ทั้งสนามไฟฟ้าและ‎‎สนามแม่เหล็ก‎‎เพื่อสร้างอุปกรณ์ฟิวชั่นแบบไฮบริด สิ่งที่เรียกว่า “ฟิวชั่นเป้าหมายลําแสง” นี้ไม่ได้พยายามหลอมรวมอะตอมจากแหล่งเดียว ค่อนข้างจะกระทบกับลําแสงของอะตอมกับเป้าหมายที่เป็นของแข็ง – และอะตอมจากลําแสงจะหลอมรวมกับอะตอมจากเป้าหมาย ลําแสงไอออนในวิธีการนี้ประกอบด้วยดิวเทอเรียมหรือไอออนไฮโดรเจนหนักที่มีนิวตรอนหนึ่งตัวและเป้าหมายประกอบด้วยไอออนไตรเทียมซึ่งเป็นไฮโดรเจนหนักที่มีนิวตรอนสองตัว วิธีการนี้ใช้ไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เบาที่สุดเพราะในการหลอมรวม‎‎องค์ประกอบที่เบาที่สุดจะผลิตพลังงานมากที่สุด‎‎ตามรายงานของฮอปกินส์‎

‎เลนส์แม่เหล็กจะรักษาเสถียรภาพและกระตุ้นอะตอมในลําแสงไอออนและเมื่อลําแสงกระทบเป้าหมาย

อะตอมไฮโดรเจนทั้งสองประเภทจะรวมเข้าด้วยกันและปล่อยนิวตรอนพลังงานสูงซึ่งสามารถใช้เพื่อ‎‎ให้ความร้อนกับน้ําหรือกังหันไอน้ําได้‎‎ ฟิวชั่นนี้ยัง‎‎สร้างฮีเลียมปลอดสารพิษ‎‎และแหล่งเชื้อเพลิงดั้งเดิมเล็กน้อยคือไตรเทียมซึ่งมีกัมมันตภาพรังสีเล็กน้อย แต่สามารถนํากลับมาใช้ใหม่เป็นเชื้อเพลิงได้ Hopkins กล่าว‎

‎แนวคิดฟิวชั่นแบบลําแสงสู่เป้าหมายนี้ถูกเสนอครั้งแรกในทศวรรษที่ 1930 และ “คิดว่าไม่น่าเชื่อถือ” เนื่องจากใช้พลังงานมากกว่าที่สร้างขึ้น Hopkins กล่าว “เดิมทีสิ่งนี้ถูกทิ้งให้เป็นเส้นทางสู่พลังงานฟิวชั่นเพราะมันแผ่พลังงานออกมามาก [ซึ่งไม่สามารถใช้งานได้] มันกระจายมากเกินไปเมื่อมันกระทบเป้าหมาย” ฮอปกินส์บอกกับ Live Science “พลังงานมากเกินไปจะหายไปแบบนั้น และนั่นเป็นจุดจบของ [ความคิด]”‎

‎กระเจิงน้อยลง‎‎อย่างไรก็ตามทีมที่อยู่เบื้องหลังแนวทางใหม่กล่าวว่ามันสามารถปรับแต่งอะตอมได้ทั้งในเป้าหมายและลําแสงโดยการเล่นกับโพลาไรซ์สปินหรือการวางแนวของการหมุนของพวกเขา (แนวคิดพื้นฐานที่หมายถึงวิธีที่อนุภาคหมุน) นักวิจัยสามารถเอาชนะสิ่งที่เรียกว่าคูลอมบ์อุปสรรคหรือกองกําลังที่ขับไล่อะตอมที่อยู่ใกล้กันมากเกินไปฮอปกินส์กล่าว ที่ช่วยลดขอบเขตที่อะตอมกระจายตัวเพิ่มพลังงานที่เก็บรวบรวม [‎‎5 สิ่งในชีวิตประจําวันที่เป็นกัมมันตภาพรังสี‎]

‎ฮอปกินส์และเพื่อนนักเรียนมัธยมปลาย Forrest Betton และ Eric Thomas ได้ออกแบบโมเดลเดสก์ท็อปขนาดเล็กในปี 2011 และพบว่าโพลาไรเซชันแบบหมุนเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานด้วยขนาดสองระดับ‎‎อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อว่าโครงการนี้จะขยายขนาดเกินกว่าโมเดลเดสก์ท็อปนั้น‎

‎”ในขณะที่ระบบดังกล่าวสามารถสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่นในระดับต่ําได้ การได้รับพลังงานมากกว่าสิ่งที่คุณใส่เข้าไปนั้นสิ้นหวังด้วยเหตุผลพื้นฐานที่ค่อนข้างดี” โดนัลด์ สปอง นักฟิสิกส์พลาสมาที่ทํางานเกี่ยวกับปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในรัฐเทนเนสซีบอกกับ Live Science ในอีเมล‎เซ็กซี่บาคาร่า