ปัญหาการพัฒนาพลังงานฟิวชั่น

ความฝันของความอุดมสมบูรณ์ของพลังงานมานานกว่าครึ่งศตวรรษทำให้เกิดความตื่นเต้นไม่เพียง แต่ผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น แต่ยังเป็นคนธรรมดา ทุก ๆ ปีความต้องการพลังงานกำลังเพิ่มขึ้นในขณะที่ต้นทุนของทรัพยากรฟอสซิลก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และเวลาใกล้เข้ามาเมื่อทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนหมด มนุษยชาติจะทำอย่างไรจะถูกทำลายโดยความพร้อมของแหล่งพลังงานไฟฟ้าความร้อนและพลังงานอื่น ๆ

ประมาณสองศตวรรษที่ผ่านมาเมื่อหลุมแรกเปิดการเข้าถึงห้องเก็บของใต้ดินของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนไม่กี่คนที่คิดว่าพวกเขาจะแห้งเร็ว แต่การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างรุนแรงนอกเหนือไปจากความต้องการด้านพลังงานของมนุษย์ทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมหึมาและทำให้มนุษยชาติตกอยู่รอด ถึงเวลาแล้วที่จะต้องรีบหาวัตถุดิบทดแทนฟอสซิลเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทน

แต่คุณแค่ต้องเงยหน้าขึ้นมองอาทิตย์และนี่ก็เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมด นี่คือพลังงานของการหลอมด้วยความร้อนของนิวเคลียสของแสง หลังจากการทดสอบครั้งแรกของระเบิดไฮโดรเจนความรู้สึกสบายของการมีอำนาจทุกอย่างในหมู่นักฟิสิกส์: หนึ่งความพยายามและปฏิกิริยานิวเคลียร์ความร้อนจะถูกนำไปให้บริการของมนุษยชาติ แต่กว่าครึ่งศตวรรษผ่านไปและปัญหาของการสังเคราะห์ควบคุมยังไม่ได้รับการแก้ไข

อะไรเป็นอุปสรรคต่อการตระหนักถึงความฝันของนักฟิสิกส์หลายชั่วอายุคน? ท้ายที่สุดปฏิกิริยาฟิวชั่นเป็นกระบวนการที่พบมากที่สุดในจักรวาลที่ประสบความสำเร็จในการปฏิบัติการในดาวฤกษ์มานานกว่าหมื่นล้านปี

แต่ในการสืบพันธุ์กระบวนการบนโลกที่เกิดขึ้นภายในดวงดาวมันกลับกลายเป็นว่ายากมาก อุณหภูมิหนึ่งร้อยล้านองศาและความกดดันของบรรยากาศนับแสน - มันอยู่ในเงื่อนไขเหล่านี้ที่นิวเคลียสไฮโดรเจนสามารถรวมตัวกันเพื่อให้กองกำลังนิวเคลียร์เริ่มที่จะทำหน้าที่และพลังงานจะถูกปล่อยออกมา

ทศวรรษของการทำงานอย่างหนักและการใช้จ่ายพันล้านดอลลาร์เข้ามาใกล้กับการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดลองซึ่งมันจะเป็นไปได้ที่จะส่องแสงดวงอาทิตย์ขนาดเล็ก

แต่ปัญหาทางเทคนิคจำนวนมากกำลังรอการแก้ไข ไม่เพียงพอที่จะจุดชนวนและคงการเผาไหม้ของเปลวไฟแสนสาหัส ท้ายที่สุดก็ยังจำเป็นต้องเบี่ยงเบนพลังงานจากพลาสมาด้วยอุณหภูมินับสิบล้านองศา สารหล่อเย็นชนิดใดที่สามารถรับและส่งพลังงานปริมาณดังกล่าว

และยังมีคำถามมากมาย จนกว่าจะถึงช่วงเวลานั้นจนกว่าไอน้ำร้อนจะหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกระแสที่สร้างโดยสถานีความร้อนนิวเคลียร์จะไหลผ่านสายไฟมากกว่าหนึ่งทศวรรษจะผ่านไป ผู้คลางแคลงบางคนทำนายว่าพลังงานของการหลอมรวมของนิวเคลียสของแสงไม่สามารถใช้งานได้ และทรัพยากรทางการเงินและทรัพยากรทางปัญญาควรถูกนำไปพัฒนาแหล่งพลังงานอื่น ๆ : ความร้อนใต้พิภพคลื่นยักษ์หรือพลังงานลม.

นอกเหนือจากปัญหาทางเทคนิคแล้วความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นไม่ควรละเลย แม้จะมีความน่าดึงดูดใจและการใช้วัตถุดิบที่ค่อนข้างปลอดภัยในรูปแบบของดิวเทอเรียมและลิเธียม แต่กระบวนการฟิวชั่นนิวเคลียร์เองก็มาพร้อมกับการปล่อยพลังงานในรูปแบบของการแผ่รังสีอย่างหนัก

การดูดซับรังสีสามารถทำให้เกิดรังสีเหนี่ยวนำในวัสดุโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องปฏิกรณ์จะถูกสร้างขึ้นด้วยความจุขนาดใหญ่ดังนั้นในกรณีฉุกเฉินการปล่อยพลังงานความร้อนธรรมดาแม้ในทันทีอาจมีผลกระทบร้ายแรง

แต่ปัญหาเหล่านี้ของฟิสิกส์และวิศวกรก็เป็นที่รับรู้ สิ่งหนึ่งที่ขาดหายไปคือการตระหนักถึงความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของพลังงานที่กำลังจะมาถึง“ ความหิว” และความปรารถนาดีของรัฐบาลของประเทศอุตสาหกรรมชั้นนำ

ใช้เงินจำนวนมหาศาลและถูกใช้ไปกับการสร้างอาวุธประเภทใหม่หากกองทุนเหล่านี้มุ่งแก้ไขปัญหาพลังงานของมนุษยชาติเป็นไปได้ว่าวันนี้เราใช้พลังงานฟิวชั่นนิวเคลียร์แบบเทอร์โมนิวเคลียร์