วิดีโอ

สรุป

กระแสไหลเวียนพื้นฐานในจักรวาลคือพลังงาน

มันให้แสงสว่าง

ทำให้ต้นไม้เติบโตเป็นอาหารเรา

ให้พลังงานแก่คอมพิวเตอร์

เราได้รับมันในหลายทาง:

เผาไหม้ฟอสซิล

อะตอมชนกัน

หรือ แสงแดดตกกระทบแผ่นให้กำเนิดไฟฟ้า

แต่ทุกอย่างย่อมมีข้อเสีย

ฟอสซิลมีความเป็นพิษสูง

กากขยะนิวเคลียร์… อืม, ก็นะ ขยะนิวเคลียร์,

และเรายังไม่มีแบตเตอรี่มากพอ ที่จะเก็บพลังงานจากแดดไว้ใช้วันเมฆครึ้ม.

แต่ว่า, ดวงอาทิตย์เหมือนจะ ไม่มีข้อจำกัด, เป็นพลังงานฟรี.

มันจะมีวิธีสร้าง ดวงอาทิตย์บนโลกได้มั้ย?

เราจะจับดวงดาวใส่ขวดได้มั้ย?

ดวงอาทิตย์ส่องแสงเพราะนิวเคลียร์ฟิวชั่น.

โดยสังเขป - ฟิวชั่นคือกระบวนการ เกี่ยวกับนิวเคลียร์ความร้อน,

หมายความว่าองค์ประกอบต้อง ร้อนมาก, มากๆ,

จนอิเล็กตรอนผละ ออกจากอะตอม,

ทำให้เกิดพลาสมา ซึ่ง นิวเคลียส และ อิเล็กตรอน

เด้งไปมาอย่างอิสระ.

เพราะว่านิวเคลียสทั้งหลายมีประจุบวก, มันเลยผลักกัน.

ในการที่จะเอาชนะแรงผลักออกนี้

อนุภาคต้องเคลื่อนที่ไวมาก เร็วมากๆๆ.

ในที่นี้, เร็วมากๆ นั่นคือ ร้อนมากๆ:

ล้านๆ องศา.

ดวงดาวมีอุณหภูมิระดับนี้.

พวกมันต้องหนักมากๆ, จนมีแรงกดดันไปถึงแกนของมัน

เกิดความร้อนที่จะทำได้เกิดการบีบ นิวเคลียสมาอยู่ด้วยกันได้

จนกระทั่งมันหลอมรวมกัน,

เกิดนิวเคลียสที่หนักมากกว่าเดิม และปลดปล่อยพลังงานระหว่างกระบวนการ.

นี่คือ พลังงานที่ปล่อยออกมา

ที่นักวิทยาศาตร์หวังไว้ว่าจะควบคุมมาใช้ได้

ในโรงไฟฟ้ารุ่นใหม่ถัดไป:

เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น.

บนโลก มันไม่ง่ายเลย ที่จะใช้วิธีนี้

เพื่อทำให้เกิดฟิวชั่น

ดังนั้นถ้าเราจะสร้างเตาปฏิกรณ์ ที่ให้กำเนิดพลังงานจากการฟิวชั่น,

เราต้องคิดหาวิธีที่เหมาะสม.

ปัจจุบัน, นักวิทยาศาสตร์ได้ประดิษฐ์ การทำพลาสมา สองวิธี

ร้อนมากพอที่จะเกิดกระบวนการฟิวชั่น:

แบบแรก ใช้สนามแม่เหล็ก

เพื่อจะบีบพลาสมา ในปล่องรูปร่างคล้ายโดนัท

เป็นที่ๆ เกิดปฏิกิริยาขึ้น

เตาปฏิกรณ์ที่ควบคุมด้วยสนามแม่เหล็กนี้, เช่น เตา ITER ในฝรั่งเศส,

ใช้แม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวด หล่อเย็นด้วยฮีเลียมเหลว

อยู่ในอุณหภูมิราวๆ ศูนย์องศาสัมบูรณ์.

หมายความว่าได้สร้างช่วงระดับอุณหภูมิ กว้างที่สุดที่เคยรู้จัก

แบบที่สอง, เรียกว่า การควบคุมแบบเฉื่อย,

ใช้จังหวะการสั่นสะเทือน จากเลเซอร์พลังงานสูง

เพื่อให้ความร้อนพื้นผิวของลูกปรายของเชื้อเพลิง,

ระเบิดมัน,

และโดยย่อทำให้เชื้อเพลิง ร้อน และหนาแน่นมากพอที่จะเกิดฟิวชั่น.

อันที่จริง,

หนึ่งในเลเซอร์ทรงพลังที่สุดในโลก

ถูกใช้สำหรับการทดลองฟิวชั่น

ที่ National Ignition Facility ใน US.

การทดลองแบบนี้และคล้ายๆ กัน ทั่วโลก

ปัจจุบันมันยังอยู่ในขั้นทดลอง

นักวิทยาศาสตร์ยังคง พัฒนาเทคโนโลยี

แม้ว่าจะประสบความสำเร็จการทำให้เกิดฟิวชั่น

ขณะนี้, มันใช้พลังงานมหาศาลที่จะทำการทดลอง

มากกว่าพลังงานฟิวชั่นที่ผลิดออกมาได้

เทคโนโลยี ยังต้องปรับปรุงต่อไปอีกมาก

ก่อนจะใช้งานได้ทางการค้าจริงๆ.

และบางทีมันอาจจะไม่สามารถทำได้จริงๆ

มันอาจจะเป็นไปไม่ได้ ที่จะสร้างเตาปฏิกรณ์ที่ใช้ได้จริงๆ บนโลก

แต่, ถ้าไปถึงจุดนั้นได้ มันจะเป็นอะไรที่มีประสิทธิภาพมาก

ที่น้ำทะเลหนึ่งแก้ว

สามารถก่อกำเนิดพลังงานได้มหาศาล เท่ากับการเผาไหม่น้ำมันแกลลลอนหนึ่ง

และไม่มีกากของเสีย

เพราะว่าเตาปฏิกรณ์ฟิวชั่น จะใช้ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมเป็นเชื้อเพลิง

และน้ำทะเลอุดมไปด้วยไฮโดรเจน

แต่ไม่ใช่ไฮโดรเจนทุกแบบจะใช้ได้:

ไอโซโทปเฉพาะที่มีนิวตรอนเกิน, เรียกว่า ดิวเทอเรียม และไทรเทียม,

เป็นสิ่งที่จะต้องใช้เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา.

ดิวเทอเรียมนั้นสเถียร และหาได้ในน้ำทะเล,

ไทรเทียมออกจะหายากสักหน่อย.

มันแผ่รังสี และอาจจะมีแค่ 20 kgs บนโลก

ส่วนมากมันอยู่ในหัวรบนิวเคลียร์แล้ว

ซึ่งทำให้มันแพงมหาโหด

ดังนั้นเราอาจจะต้องใช้ตัวอื่นแทน ไทรเทียม

ฮีเลียม-3, ไอโซโทปหนึ่งของฮีเลียม, อาจจะเหมาะใช้แทนได้

แต่โชคไม่ดี,

หายากมากบนโลก.

แต่ว่า บนดวงจันทร์อาจคือคำตอบ

กว่าหลายพันล้านปี

ลมสุริยะอาจจะก่อให้เกิด การสะสม

ของฮีเลียม-3 บนดวงจันทร์.

แทนที่จะสร้างฮีเลียม-3, เราสามารถทำเหมืองได้.

ถ้าเราสามารถเอาฝุ่นดวงจันทร์มาร่อนหาฮีเลียม,

เราจะมีเชื้อเพลิงมากพอ ที่จะให้พลังงานทั้งโลก

ไปอีกหลายพันปี

มีอีกหนึ่งข้อโต้แย้ง เมื่อตั้งฐานบนดวงจันทร์

ถ้าคุณยังไม่คล้อยตามแล้วเสียก่อน.

โอเค คุณอาจคิดว่า การสร้างดวงอาทิตย์เล็กๆ

ฟังดูอันตรายมาก.

แต่แท้จริงแล้วมันปลอดภัยมากกว่า โรงไฟฟ้าที่เคยมีมา

เตาปฏิกรณ์ฟิวชั่น มันไม่เหมือนเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ที่สามารถละลายลงอย่างย่อยยับ.

ถ้าการควบคุมล้มเหลว,

พลาสมาจะไหลออกมาและเย็นตัวลง และปฏิกิริยาก็หยุดลง

เอาง่ายๆ คือ, มันไม่ระเบิด

การปลดปล่อย กัมมันตรังสี จากเชื้อเพลิงอย่างไทรเทียม

อาจจะดูเป็นภัยต่อสิ่งแวดล้อมมั้ย

ไทรเทียมสามารถเกิดพันธะกับออกซิเจน, เป็นน้ำแบบกัมมันตรังสี

ซึ่งอาจจะอันตราย ถ้าหากรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อม

แต่โชคดี มีไทรเทรียมแค่สองสามกรัม

จะถูกใช้ในช่วงเวลาหนึ่ง

ดังนั้นการรั่วไหลจะถูกละลายไปกะน้ำอย่างรวดเร็ว

เราก็แค่เล่าให้ฟังว่า

มันมีพลังงาน แบบไม่จำกัดที่สามารถจะมีได้

ที่จะไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม

ในบางสิ่งที่ง่ายๆ อย่างเช่น น้ำ

แล้วต้องแลกด้วยอะไร?

ราคา.

เรายังไม่รู้ว่า โรงไฟฟ้าฟิวชั่น จะทำให้ใช้งานจริงได้ทางการค้าหรือไม่

แม้ว่ามันจะเวิร์ค, มันอาจจะแพงมหาโหดที่จะสร้าง

นั่นแหละคือข้อเสียหลักเลย มันยังเป็นเทคโนโลยีที่ยังไม่ผ่านการตรวจสอบ

มันเหมือนวางเดิมพันเป็นสิบพันล้านดอลลาร์

เอาเงินไปใช้กับ พลังงานสะอาดแบบอื่นอีกว่ามั้ย

ที่ผ่านการพิสูจน์ว่าใช้ได้ดีแล้ว

บางทีเราอาจจะลดความเสี่ยงที่จะเสียเงินเปล่าได้

หรือบางที,

เมื่อผลตอบแทนคืนมามีไม่จำกัด, เป็นพลังงานสะอาจสำหรับทุกคน

มันก็คุ้มที่จะลองเสี่ยง?

บรยายไทยโดย ytuaeb sciencemath

คำบรรยายโดยชุมชน Amara.org