การทดลองฟิวชั่นทำลายสถิติ ใช้พลังงาน 10 ล้านล้านวัตต์
นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore ในแคลิฟอร์เนียตอนเหนือกล่าวว่าพวกเขาได้โฟกัสเลเซอร์ขนาดยักษ์ 192 ตัวที่ National Ignition Facility (NIF) ลงบนเม็ดขนาดเท่าเม็ดถั่ว ส่งผลให้ ปล่อยพลังงาน 1.3 เมกะจูลใน 100 ล้านล้านวินาที — ประมาณ 10% ของพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่กระทบพื้นโลกทุกขณะ และประมาณ 70% ของพลังงานทั้งหมด พลังงานที่เม็ดดูดซึมจากเลเซอร์ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าสักวันหนึ่งจะถึงจุดคุ้มทุนหรือ “จุดติดไฟ” ของเม็ดยา ซึ่งจะให้พลังงานมากกว่าที่ดูดซับได้ 100% 
พลังงาน ผลผลิตมีขนาดใหญ่กว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้อย่างมากและมากกว่าบันทึกก่อนหน้านี้ที่ 170 กิโลจูลที่พวกเขาตั้งไว้ในเดือนกุมภาพันธ์ ที่เกี่ยวข้อง: ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์หรือนิยาย? ความเป็นไปได้ของ 10 แนวคิดไซไฟ นักวิจัยหวังว่าผลลัพธ์จะขยายตัว ความสามารถในการวิจัยอาวุธนิวเคลียร์ฟิวชัน ภารกิจหลักของ NIF และอาจนำไปสู่วิธีใหม่ๆ ในการควบคุมพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์และดาวอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์บางคนหวังว่าวันหนึ่งนิวเคลียร์ฟิวชันจะเป็นวิธีที่ค่อนข้างปลอดภัยและยั่งยืนสำหรับการผลิตพลังงานบนโลก “ผลลัพธ์นี้เป็นก้าวสำคัญทางประวัติศาสตร์สำหรับการวิจัยฟิวชั่นการกักขังเฉื่อย ซึ่งเป็นการเปิดระบอบการปกครองใหม่ขั้นพื้นฐานสำหรับการสำรวจและความก้าวหน้าของภารกิจความมั่นคงแห่งชาติที่สำคัญของเรา ,” Kim Budil ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore กล่าวในคำสั่ง . โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ใช้นิวเคลียร์ ฟิชชัน ซึ่งสร้างพลังงานโดยการแยกนิวเคลียสหนักของธาตุอย่างยูเรเนียมและพลูต หัวหอมเป็นนิวเคลียสที่เบากว่า แต่ดาวสามารถผลิตพลังงานจากนิวเคลียร์ได้มากกว่าเดิม ฟิวชั่น กระบวนการทุบนิวเคลียสที่เบากว่าเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง องค์ประกอบที่หนักกว่า. ดาวสามารถหลอมรวมองค์ประกอบต่าง ๆ มากมาย รวมทั้งคาร์บอนและออกซิเจน แต่แหล่งพลังงานหลักของมันมาจากการรวมตัวของ ไฮโดรเจน เป็น ฮีเลียม. เนื่องจากดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่มากและมีความโน้มถ่วงสูงเช่นนี้ กระบวนการหลอมรวมจึงเกิดขึ้นที่ความดันสูงมากภายในดาว ความพยายามที่มุ่งสู่โลกมากที่สุดเพื่อสร้างพลังงานจากการหลอมรวม เช่น ยักษ์ ITER โครงการ ที่ถูกสร้างขึ้นในฝรั่งเศส แทนที่จะใช้ห้องรูปโดนัทที่เรียกว่า tokamak เพื่อกักขังพลาสมาบาง ๆ ของไฮโดรเจนที่ร้อนและหนักนิวตรอนภายในที่แข็งแกร่ง สนามแม่เหล็ก. นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้ทำงานมานานกว่า 60 ปีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันอย่างยั่งยืนภายใน tokamaks กับความสำเร็จที่จำกัด แต่นักวิจัยบางคนคิดว่าพวกเขาจะสามารถรักษาการหลอมรวมของโทคามักได้ภายในเวลาไม่กี่ปี Live Science รายงานก่อนหน้านี้. (ITER ไม่คาดว่าจะทำเช่นนี้ จนถึงหลังปี 2035 .) วิธีการพัฒนา ที่ Lawrence Livermore National Laboratory เป็นหนึ่งในไม่กี่วิธีในการบรรลุนิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยไม่ต้องใช้ tokamak แทนที่, NFI ใช้อาร์เรย์ของแอมพลิฟายเออร์แสงเลเซอร์ขนาดสามสนามฟุตบอลเพื่อโฟกัสลำแสงเลเซอร์บนเม็ดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนใน “ห้องเป้าหมาย” โลหะทรงกลมกว้าง 33 ฟุต (10 เมตร) เลเซอร์เหล่านี้เป็นเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก สามารถสร้างพลังงานได้ถึง 4 เมกะจูล วิธีการนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาพฤติกรรมของไฮโดรเจนในอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ที่เรียกว่าระเบิดไฮโดรเจนได้ แต่นักวิทยาศาสตร์คิดว่ามันอาจมีการใช้งานสำหรับการผลิต พลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชัน ถึงแม้ว่าการตั้งค่า NIF จะไม่สามารถใช้ในโรงไฟฟ้าฟิวชันได้ — เลเซอร์ของมันสามารถยิงได้วันละครั้งเท่านั้น ในขณะที่โรงไฟฟ้าจะต้องทำให้เม็ดเชื้อเพลิงหลายเม็ดกลายเป็นไอทุกวินาที — มีความพยายามที่จะปรับเปลี่ยนกระบวนการดังกล่าว ที่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ เกลนเซอร์หวังว่าพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชันจะมีความโดดเด่นในความพยายามที่จะทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งถูกครอบงำโดยพลังงานแสงอาทิตย์และเทคโนโลยีอื่นๆ ใน ปีที่ผ่านมา “นี่เป็นสิ่งที่มีแนวโน้มมากสำหรับเราที่จะบรรลุแหล่งพลังงานบนดาวเคราะห์ที่ไม่ปล่อย CO2” เขากล่าวในบทความ Times อ้างถึง นักฟิสิกส์ สตีเฟน บอดเนอร์ ซึ่งเคยเป็นหัวหน้าการวิจัยพลาสมาด้วยเลเซอร์ที่ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. แต่ ตอนนี้เลิกใช้แล้ว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อรายละเอียดบางอย่างเกี่ยวกับการออกแบบของ NIF แต่เขายอมรับว่าเขาประหลาดใจกับผลลัพธ์ที่เข้าใกล้ “จุดติดไฟ” ของเม็ดยา ซึ่งเป็นจุดที่ปล่อยพลังงานมากหรือมากกว่าที่ดูดซับไว้ “พวกเขาเข้าใกล้เป้าหมายในการจุดไฟและจุดคุ้มทุนมากพอที่จะเรียกได้ว่าประสบความสำเร็จ” บอดเนอร์กล่าวกับไทมส์ แม้ว่าบอดเนอร์ สนับสนุนการออกแบบที่แตกต่างกัน “มันแสดงให้เห็นกับคนขี้ระแวงว่าไม่มีอะไรผิดปกติโดยพื้นฐานกับแนวคิดเลเซอร์ฟิวชัน” เขากล่าว “ถึงเวลาแล้วที่สหรัฐฯ จะต้องก้าวไปข้างหน้าด้วยโครงการพลังงานเลเซอร์ฟิวชันที่สำคัญ”
แม้ว่าดาวจะหลอมรวมองค์ประกอบต่างๆ ได้มากมาย แต่แหล่งพลังงานหลักของมันมาจากการหลอมไฮโดรเจนให้เป็นเฮลิ อืม (เครดิตภาพ: Shutterstock)
พลังฟิวชั่น
ก๊าซเรือนกระจก คาร์บอนไดออกไซด์.
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
