อังกฤษโชว์เทพ ! เปิดตัวนิวเคลียร์ฟิวชันแบบใหม่ไม่ง้อเลเซอร์หรือแม่เหล็กแรงสูง

นิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion) เป็นกระบวนการหลอมรวมนิวเคลียสของอะตอม 2 ชนิด รวมเป็นอะตอมธาตุใหม่ที่ได้พลังงานส่วนเกินออกมา พลังงานดังกล่าวนี้ถูกนำไปใช้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดสำคัญของการทำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันก็คือระบบการผลิตจำเป็นต้องใช้เลเซอร์หรือแม่เหล็กแรงสูงมากในการกระตุ้นปฏิกิริยาดังกล่าว โดยอิงจากต้นแบบที่ชื่อว่าโทคาแมค (Tokamak) ซึ่งมีราคาสูงจนไม่สามารถสร้างได้จริงในปัจจุบัน แต่สตาร์ตอัปจากอังกฤษนั้นเสนอวิธีการทำปฏิกิริยาดังกล่าวด้วยการ “ยิง” อะตอมออกไปแทน

บริษัทดังกล่าวมีชื่อว่า เฟิร์สท ไลท์ ฟิวชัน (First Light Fusion) จากอังกฤษ ซึ่งพัฒนาต้นแบบการให้กำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันแบบใหม่โดยการยิงอะตอมด้วยความเร็วสูงผ่านปืนใหญ่ที่ชื่อว่า บิ๊ก เฟรนด์ลี่ กัน (Big Friendly Gun: BFG ซึ่งอาจจะเรียกว่าเจ้าหนูปืนใหญ่ให้เป็นมิตรตามเจตนาที่ผู้ผลิตตั้งชื่อให้ก็ได้) ที่มีมูลค่ากว่า 1.28 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือกว่า 47 ล้านบาท เพื่อใช้ยิงอะตอม

กระบวนการให้กำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของ BFG นั้นจะพึ่งพาดินปืนที่มีปริมาณมากถึง 3 กิโลกรัม เพื่อยิงลูกเหล็กออกไปตามท่อปืนใหญ่ (คล้ายปืนใหญ่ยุคเก่า) ที่ความเร็ว 6.9 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 24,840 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (ราว ๆ 80 เท่าของรถแข่งสูตร 1 หรือ F1 ที่มีความเร็วอยู่ที่ 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) และเมื่อถึงปลายท่อซึ่งมีทรงเป็นกรวยโดยที่ปลายเป็นโคนแหลม จะมีแก๊สไฮโดรเจนที่รอการอัดอยู่ 

ผลลัพธ์ที่ได้จะทำให้ลูกเหล็กนั้นอัดแก๊สด้วยความเร็วสูงมาก แก๊สที่โดนอัดจะลอดผ่านรูเล็กที่ปลายโคนในมุมวิถีโค้ง (Projectile) ภายในท่อสุญญากาศ ก่อนพุ่งชนกับแผ่นเหล็กภายในท่อสุญญากาศ ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันแบบเดียวกับที่เกิดบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ (โปรตอน (Proton) จากไฮโดรเจนจับตัวกันกลายเป็นดิวเทอเรียม (Deuterium) และปลดปล่อยพลังงานออกมา)

กระบวนการยิงดังกล่าวได้รับแรงบันดาลใจจากวิธีการยิงอัดอากาศของกุ้ง (Pistol Shrimp) ในการล่าเหยื่อ ที่ใช้แรงดันน้ำมหาศาลเทียบกับขนาดตัวกุ้งในการฆ่าเหยื่อ โดยบริษัทเคลมว่ากระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันแบบใหม่นี้สามารถสร้างไฟฟ้าได้เร็วกว่าและถูกกว่ามาก เพราะเป็นการทำฟิวชันเหนี่ยวนำ (Inertial Fusion) ไม่ใช้การกระตุ้นจากแสงหรือแม่เหล็ก (Magnetic Fusion) ที่มีต้นทุนสูง

อย่างไรก็ตาม กระบวนการใหม่ของบริษัท เฟิร์สท ไลท์ ฟิวชัน (First Light Fusion) และกระบวนการฟิวชันโดยใช้แม่เหล็กซึ่งมีต้นแบบมาจากเครื่องโทคาแมค (Tokamak) จะพร้อมใช้งานเชิงพาณิชย์ในช่วงเวลาไล่เลี่ยกันหลังปี 2030 แต่ทางเฟิร์สท ไลท์ ฟิวชัน (First Light Fusion) จะสร้างเครื่องยิงใหม่ที่ชื่อว่า M3 ซึ่งมีคุณสมบัติเกิน 2 เท่า ของ BFG ซึ่งอยู่ระหว่างพัฒนาแล้วในตอนนี้

ที่มาข้อมูล Interesting Engineering

ที่มารูปภาพ First Light Fusion