Wednesday, December 9, 2015

ประโยชน์และอันตรายจากนิวเคลียร์ฟิวชั่น (Nuclear Fusion)

ประโยชน์และอันตรายจากนิวเคลียร์ฟิวชั่น (Nuclear Fusion)

ประกอบ คุปรัตน์
Pracob Cooparat
E-mail: pracob.cooparat@gmail.com

Keywords: ยุโรป, สหภาพยุโรป, Europe, European Union, EU,พลังงาน, พลังงานทางเลือก, alternative energy, สหรัฐอเมริกา, USA, Nuclear fusion, ฟิชชัน, fission, ฟิวชั่น, fusion

เก็บความจาก “The Tantalizing Promise And Peril Of Nuclear Fusion”  จากนิตยสาร Forbes


ภาพ จาก Tokamak ที่ JET fusion lab ในสหราชอาณาจักร ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าที่จะสร้างโดยITER

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ในโลกกำลังมองหาเทคโนโลยีที่ทำให้เรามีพลังงานใช้ได้อย่างแทบไม่รู้จบ นั่นคือเทคโนโลยีเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่น (Nuclear Fusion Reactor)

เทคโนโลยีฟิวชั่น (Fusion technology) นี้มักถูกมองข้าม เพราะมองเห็นว่าเป็นเทคโนโลยีที่ยังไม่พร้อม แต่ถ้าหากจะมีความพร้อม Lawrence Livermore National Laboratory ให้ความเห็นว่าสหรัฐอเมริกาน่าจะอยู่ในสถานะที่พร้อมที่สุดที่จะเปลี่ยนความคิดนี้ ปัจจุบันสถาบันนี้มีโครงการที่จะใช้เงิน USD3,500 ล้าน หรือประมาณ 119,000 ล้านบาท เพื่อการวิจัยและพัฒนานี้

Fusion แตกต่างจาก Fission ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูในยุคปัจจุบันสร้างพลังงานใช้ Fission
ฟิชชัน (Fission) คือการแตกอะตอม (Splitting atoms apart) แต่ฟิวชัน (Fusion) คือกระบวนการที่ทำให้อะตอมรวมตัวกัน เป้าหมายคือการให้ความร้อนก๊าซไฮโดรเจนให้ร้อนกว่า 100 ล้านดีกรีเซลเซียส ซึ่งจะทำให้อะตอมผนึกเข้าหากัน แทนที่จะแตกแยกออกไป

ความร้อนที่จะใช้นี้มหาศาล แปลไม่ผิดครับ “100 million degrees Celsius

หากนักวิทยาศาสตร์ทำสำเร็จ ผลคือจะสามารถผลิตพลังงาน 10 ล้านเท่าของปฏิกิริยาทางเคมีทั่วไป ดังเช่นการเผาถ่านหิน (Fossil fuels) และในกระบวนการนี้จะไม่มีการปล่อยคาร์บอนหรือสารกัมมันตภาพหลงเหลือออกมา

แต่ก่อนที่จะถึงจุดนั้นสมาคมระหว่างประเทศ (International consortium) ได้ใช้เงินไปแล้ว USD 20,000 ล้านหรือ 680,000 ล้านบาท ในการวิจัยและพัฒนา โครงการ International Nuclear Fusion Project หรือ ITER มุ่งเป้าหมายไปที่สร้างเครื่องปฏิกรณ์สาธิต (Demonstration reactor) ในประเทศฝรั่งเศสภายในปี ค.ศ. 2019 รัฐสมาชิกประกอบด้วยสมาชิกของสหภาพยุโรป และรวมถึงรัสเซีย ญี่ปุ่น จีน อินเดีย และเกาหลีใต้ได้เข้ามีส่วนร่วมด้วย ทั้งด้วยการจ่ายสนับสนุนให้นำทรัพยากรและทักษะทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่จะใช้ในโครงการนี้

หากทำสำเร็จ ผลที่ได้อย่างเป็นรูปธรรมในการลงทุนกับ Nuclear fusion คืออะไร? คำตอบคือ เทคโนโลยีสนามแม่เหล็ก (Magnet technology) ซึ่งใช้ในวงการแพทย์ ดังเช่น การสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (Magnetic resonance imagery) ที่จะทำให้แพทย์สามารถมองเห็นภายในสมองของมนุษย์อย่างครบถ้วน

Michael Claessens หัวหน้าฝ่ายการสื่อสารของ ITER ได้อธิบายแก่ผู้สื่อข่าวว่า เทคโนโลยี Superconducting และวัสดุศาสตร์ก้าวหน้า (Advanced materials) จะเป็นอีกสองด้านที่จะได้ประโยชน์จากเทคโนโลยีฟิวชั่นนี้

งานก่อสร้างโครงการต้นแบบของ ITER ที่จะมีขึ้นในประเทศฝรั่งเศสนี้จะใช้เงินประมาณ 13,000 ล้านยูโร หรือ 515,056 ล้านบาท ซึ่งชาติสมาชิกของ ITER ร่วมกันจ่าย คิดเป็นมูลค่าประมาณร้อยละ 1 จากงบประมาณการวิจัยและพัฒนาภาครัฐที่มีอยู่ Claessens กล่าวว่า ชาติสมาชิกทั้งหลายเห็นว่าเป็นการลงทุนที่ดี

สิ่งที่เป็นปัญหาในโลกมนุษย์นี้คือพลังงาน Fusion Technology นี้จะปลอดภัยและมีล้นเหลืออย่างเกือบไร้ขีดจำกัด และเป็นสิ่งที่ดีที่ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเหมือนการเผาไหม้ถ่าน หรือแม้แต่นิวเคลียร์ปกติที่ยังมีสารกัมมันตภาพหลงเหลืออยู่


แต่ปัญหาที่อยู่ในใจของคนที่ไม่เห็นด้วยกับเทคโนโลยีฟิวชั่นนี้ คือผลของโครงการนี้จะให้พลังงานได้มากพอกับพลังงานที่ต้องใช้เพื่อกระบวนการฟิวชั่นนี้หรือไม่