กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (DoE) ได้ประกาศความสำเร็จครั้งใหญ่ในเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชั่น โดยสามารถสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นซึ่งให้พลังงานสูงกว่าพลังงานที่ใช้ก่อให้เกิดปฏิกิริยา (Net Energy Gain) ได้สำเร็จเป็นครั้งแรก เปิดทางไปสู่ความเป็นไปได้ในการสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นเชิงพาณิชย์ในอนาคต

ปัญหาที่ผ่านมาของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นมาจากพลังงานที่จำเป็นต้องใช้ในการก่อปฏิกิริยาที่สูงมากเพื่อสร้างพลังงานและแรงกดดันต่ออะตอมของสารตั้งต้น เช่น ไอโซโทปของไฮโดรเจน ให้เข้าใกล้กันมากพอที่จะรวมตัว (Fusion) กันได้ โดยที่ผ่านมาเตาปฏิกรณ์ที่อยู่ระหว่างการทดลอง เช่น Tokamak ใช้เทคนิคการบีบอัดพลาสมาของสารตั้งต้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าทรงโดนัท ซึ่งต้องใช้พลังงานสูงจนมากกว่าพลังงานที่ได้จากปฏิกิริยาฟิวชั่นที่เกิดขึ้น

นักวิทยาศาสตร์จาก Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ของ DoE ได้ใช้เทคนิค Inertial Confinement โดยการนำอะตอมไฮโดรเจนใส่ไว้ในเปลือกห่อหุ้มขนาดเล็ก (ขนาดเท่า “เม็ดพริกไทย”) และยิงเลเซอร์กำลังสูงที่ปรับแต่งค่าพลังงานและจังหวะการยิงใส่ โดยในวันที่ 5 ธ.ค. 2022 ที่ผ่านมา กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เลเซอร์พลังงานสูงระดมยิงใส่สารตั้งต้น 192 ครั้ง พลังงานจากเลเซอร์ที่ส่งไปถึงอะตอมสารตั้งต้นรวม 2.05 เมกะจูลส์ ส่งผลให้เกิดความดันและอุณหภูมิภายในสูงกว่าดวงอาทิตย์จนเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นขึ้นเป็นช่วงสั้น ๆ (1 ในพันล้านวินาที) และสร้างพลังงานจากปฏิกิริยาฟิวชั่นได้ 3.15 เมกะจูลส์ นับเป็นการสร้างพลังงานสุทธิ (Net Energy Gain) ได้เป็นครั้งแรก และสามารถทำซ้ำให้เกิดผลแบบเดียวกันได้

ความสำเร็จที่เกิดขึ้นนี้ยังเป็นเพียงก้าวแรกในการสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเลเซอร์ยังไม่มีประสิทธิภาพความคุ้มค่าด้านพลังงานเพียงพอ (อุปกรณ์ใช้พลังงาน 300 เมกะจูลส์เพื่อสร้างเลเซอร์พลังงาน 2 เมกะจูลส์) รวมถึงในการใช้งานจริงต้องหาทางคงปฏิกิริยาให้เกิดขึ้นเป็นเวลานานต่อเนื่องและสร้างพลังงานโดยรวมสูงพอในระดับที่ใช้ในโรงไฟฟ้าได้ (พลังงานที่ได้ในครั้งนี้มากพอจะ “ต้มน้ำได้ไม่กี่กา”) โดยต้องใช้เวลาอีกนับสิบปีกว่าจะพัฒนาไปถึงการใช้เชิงพาณิชย์ได้ อย่างไรก็ดี การประกาศครั้งนี้จะเป็นเหมือนจุดเริ่มต้นของการแข่งขันด้านพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นของในอนาคต

ที่มา กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ , BBC , AP