ก้าวไปอีกขั้น! พาดูการเดินเครื่องเตาปฏิกรณ์ 'โทคาแมค' กับความหวังสร้างพลังงานฟิวชันได้เองใน 20 ปีข้างหน้า

ผ่านมา 1 ปี ที่ประเทศไทยนำเตาปฏิกรณ์โทคาแมคมาใช้ทดลองสร้างปฏิกิริยาฟิวชัน ซึ่งตามปกติแล้วจะเกิดขึ้นได้เฉพาะบนดวงอาทิตย์เท่านั้น เพื่อนำมาใช้เป็นพลังงานสะอาดในอนาคต



ล่าสุดนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ สามารถสร้างผลการเดินเครื่องที่ดีที่สุดของประเทศได้ ขณะเดียวกันก็ผลิตระบบวัดพลาสมาอัจฉริยะเพื่อช่วยประมวลผลได้รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพมากขึ้น



โดยตั้งเป้าการสร้างพลังงานไฟฟ้าจากปรากฏการณ์ฟิวชันได้ด้วยตัวเองภายใน 20 ปีต่อจากนี้



นี่คือเตาปฏิกรณ์โทคาแมค 1 หรือ เตาปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน เครื่องแรกของประเทศไทย ที่สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สทน. ได้รับมอบจากสถาบันพลาสมาฟิสิกส์ ประเทศจีน และ ใช้ทดลองการจำลองปฏิกิริยาฟิวชัน เพื่อให้เกิดพลาสมาอุณหภูมิสูงด้วยฝีมือของนักวิจัยไทย มานานกว่า 1 ปีแล้ว



หัวหน้าฝ่ายนิวเคลียร์ฟิวชั่นและพลาสมา เปิดเผยว่า จากการทดลองเดินเครื่องจำนวน 1,285 ครั้ง ทีมวิจัยก็ได้ ผลการเดินเครื่องที่ดีที่สุดเมื่อเทียบเคียงกับค่าทดสอบในการทดลองรอบปฐมฤกษ์ แบ่งเป็นกระแสพลาสมา ที่สูงสุดถึง 85.4 กิโลแอมแปร์ สูงขึ้น 17%



ขณะที่อุณหภูมิพลาสมา สามารถเดินเครื่องได้อุณหภูมิสูงสุด 545,000 องศาเซลเซียส สูงขึ้นจากเดิม 45% และ สามารถควบคุมพลาสมาได้นานขึ้นกว่า 40% เป็นระยะเวลา 122.94 มิลลิวินาที



รองศาสตราจารย์ ดร.สมศักดิ์ แดงติ๊บ ผู้จัดการศูนย์วิศวกรรมและเทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูง สทน. เล่าว่า แสงที่เกิดขึ้นเสี้ยววินาทีนี้ ยังไม่ใช่อนุภาคที่เกิดขึ้นจากกระบวนการรวมตัวกันของสสาร หรือ การฟิวชัน แต่เป็นแสงจากการเผาไหม้ของก๊าซไฮโดรเจนที่แตกตัว จนกระทั่งเข้าสู่สถานะพลาสม่าได้สำเร็จ ที่ ซึ่งเป็นก้าวสำคัญของการทดลองปฏิกิริยาฟิวชันในเครื่องโทคาแมคของไทย ที่สามารถนำพลาสมาไปต่อยอดสู่การใช้ประโยชน์ ในด้านพลังงานและนวัตกรรมการจัดการก๊าซเรือนกระจกได้



รศ.ดร.ธวัชชัย อ่อนจันทร์ ผู้อำนวยการสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) เปิดเผยว่า ทางสถาบันได้วางแผนการพัฒนาพลังงานฟิวชันในไทยไว้ 3 ระยะ คือการสร้างองค์ความรู้พื้นฐานให้บุคลากร เพื่อสร้างเตาปฏิกรณ์ที่รองรับความร้อนได้เพิ่มขึ้น จาก 1 ล้านองศาเซลเซียส เป็น 10 ล้าน องศาเซลเซียสใน 2 ระยะแรก และ มีเทคโนโลยีสำคัญในการผลิตบางชิ้นส่วนของโรงไฟฟ้าพลังงานฟิวชันใน 30 ปีข้างหน้า เพื่อนำเทคโนโลยีฟิวชันมาส่งเสริมนโยบายลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ในปี 2050



โดยล่าสุดทีมนักวิจัยจาก สทน.และมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้ร่วมกันพัฒนาระบบวัดพลาสมา Langmuir probe หรือ LP เครื่องแรกของประเทศไทย มาใช้ศึกษาพฤติกรรมของพลาสมา ซึ่งเป็นระบบวัดที่มีความแม่นยำสูง สามารถปรับแต่งให้เข้ากับเป้าหมาย ของการทดลองได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น



ขณะที่ใน 10-15 ปีข้างหน้านี้ประเทศไทยเตรียมใช้พลังงานสะอาด จากพลังงานฟิชชันก่อนในรูปแบบ ของโรงไฟฟ้าฟิชชันเพื่อผลิตพลังงาน



เทคโนโลยีฟิวชันเป็นกระบวนการเลียนแบบการทำงานของดวงอาทิตย์ที่หลายประเทศกำลังพัฒนาให้เกิดขึ้นจริงบนโลก เพราะเป็นพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดไป ซึ่งยังคงเป็นพลังงานอนาคต ที่อาจต้องใช้เวลาอีกอย่างน้อย 20 ปี โดยขั้นต่อไปนักวิจัยไทยก็เตรียมใช้นิวธิเลียม และ ทริเทียม มาทดสอบการสร้างปฏิกิริยา สู่การต่อยอดปรับใช้ในการสร้างพลังงานสะอาดอย่างยั่งยืนต่อไป...ธีรุตม์ นิมโรธรรม ข่าว 3 มิติ รายงาน