โครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดได้เข้าสู่ขั้นตอนสุดท้ายของการสร้างเครื่องปฏิกรณ์แล้ว

(หนังสือพิมพ์ดานตรี) - การทดลองพลังงานฟิวชั่น ซึ่งถือเป็นความพยายามทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติ โดยหวังว่าจะให้แหล่งพลังงานที่ไม่จำกัด ได้เข้าสู่ช่วงที่สำคัญที่สุดแล้ว

โครงการ ITER ซึ่งเป็นการทดลองพลังงานฟิวชั่นที่ใหญ่ที่สุด ในโลก กำลังเข้าสู่ช่วงที่สำคัญที่สุด ณ ใจกลางแคว้นโปรวองซ์ ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส นี่ถือเป็นก้าวสำคัญที่จะนำไปสู่แหล่งพลังงานที่ไม่จำกัดสำหรับมนุษยชาติ

ความสำเร็จของโครงการนี้จะแสดงให้เห็นถึงความสามารถของมนุษยชาติในการ "ทดแทน" ดวงอาทิตย์ในการสร้างแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมด (ภาพ: Marharyta Marko/Getty Images)

โครงการความร่วมมือระหว่างประเทศที่ดำเนินมายาวนานหลายทศวรรษนี้ ขณะนี้มุ่งเน้นไปที่การประกอบแกนเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนผ่านจากขั้นตอนการก่อสร้างไปสู่ขั้นตอนการผลิต

หลังจากหลายปีของการออกแบบอย่างพิถีพิถัน การจัดหาชิ้นส่วน และการวางแผนการบูรณาการ วิศวกรได้เริ่มประกอบแกนกลางของโรงไฟฟ้าฟิวชั่นแล้ว นี่ไม่ใช่เพียงแค่ความสำเร็จทางวิศวกรรมเท่านั้น แต่ยังเป็นก้าวสำคัญเชิงสัญลักษณ์ที่แสดงถึงความพยายามของมนุษยชาติในการจำลองกระบวนการผลิตพลังงานของดวงอาทิตย์

ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ขณะที่ชิ้นส่วนต่างๆ ถูกประกอบ จัดเรียง และเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน จะเป็นตัวกำหนดว่า ITER จะประสบความสำเร็จในการสร้างพลาสมาครั้งแรกและวางรากฐานสำหรับการใช้งานนิวเคลียร์ฟิวชั่นในเชิงพาณิชย์ได้หรือไม่

โครงการนี้ได้รับการยกย่องมานานแล้วว่าเป็นความพยายาม ทางวิทยาศาสตร์ ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติ ยิ่งใหญ่กว่าการเดินบนดวงจันทร์ครั้งแรกเสียอีก

วิทยาศาสตร์กำลังเชื่อมโยงประเทศ ห้องปฏิบัติการ และอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วทวีปเข้าด้วยกันอีกครั้ง ด้วยความมุ่งมั่นร่วมกัน ขณะนี้ ITER กำลังเข้าสู่ขั้นตอนสุดท้ายและสำคัญที่สุด ด้วยการประกอบแกนปฏิกรณ์

ITER: ความพยายามระดับโลกเพื่อพลังงานแห่งอนาคต

เครื่องปฏิกรณ์ความร้อน ITER กำลังถูกสร้างขึ้นที่เมืองคาราดาช ประเทศฝรั่งเศส (ภาพ: Aerovista Luchfotografie/Getty Images)

โครงการเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นทดลองนานาชาติ (ITER) เป็นความพยายามอย่างยิ่งยวดที่จะแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ให้พลังงานแก่ดวงดาวต่างๆ เช่น ดวงอาทิตย์ สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในระดับใหญ่บนโลกได้

ก่อนหน้านี้ จีนเคยทำการทดสอบปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์ ซึ่งให้พลังงานสูงกว่าดวงอาทิตย์ และแสดงผลลัพธ์ที่น่าพอใจ

ITER ซึ่งสร้างขึ้นที่เมืองกาดาราช ประเทศฝรั่งเศส เป็นโครงการร่วมของสมาชิกหลัก 7 ประเทศ ได้แก่ สหภาพยุโรป จีน อินเดีย ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย และสหรัฐอเมริกา

สมาชิกแต่ละประเทศมีส่วนร่วมโดยการผลิตและจัดหาส่วนประกอบและระบบ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมทางอุตสาหกรรมระดับโลกและสร้างความมั่นใจในความเป็นเจ้าของร่วมกัน

แนวทางนี้ยังช่วยให้โครงการหลีกเลี่ยงการพึ่งพาแหล่งเงินทุนเพียงแหล่งเดียว โดยเงินสนับสนุนจากยุโรปมีสัดส่วนมากที่สุด (ประมาณ 45.6%) ในขณะที่สมาชิกที่เหลือแต่ละประเทศสนับสนุนประมาณ 9.1%

นับตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในช่วงกลางทศวรรษ 1980 โครงการ ITER ได้เติบโตขึ้นเป็นโครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่ จุดประสงค์ของโครงการนี้ไม่ใช่เพื่อผลิตพลังงานในทันที แต่เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมของอุปกรณ์ฟิวชั่นขนาดเตาปฏิกรณ์

โครงการนี้จำเป็นต้องรักษาสภาวะพลาสมาที่กำลังลุกไหม้ ตรวจสอบระบบต่างๆ เช่น แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ระบบทำความร้อน ระบบวินิจฉัยโรค การเพาะเลี้ยงทริเทียม การบำรุงรักษาจากระยะไกล และสร้างรากฐานไปสู่โรงไฟฟ้าทดลอง

ตามกำหนดการที่แก้ไขใหม่เมื่อต้นปี 2025 โครงการ ITER ตั้งเป้าที่จะเริ่มใช้งานพลาสมาไฮโดรเจนและดิวเทอเรียมเป็นครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 2030 และบรรลุขีดความสามารถด้านสนามแม่เหล็กอย่างเต็มรูปแบบภายในปี 2036

ขั้นตอนสุดท้าย คือการทดลองดิวเทอเรียม-ทริเทียม คาดว่าจะเริ่มขึ้นประมาณปี 2039 หลังจากโครงการ ITER นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์ DEMO ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญไปสู่การผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเชิงพาณิชย์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 21

การประกอบชิ้นส่วนหลักให้เสร็จสมบูรณ์: "หัวใจ" ของเครื่องจักร

แกนปฏิกรณ์เปรียบเสมือนหัวใจที่เต้นอยู่ของสิ่งมีชีวิต (ภาพ: ปีเตอร์ แฮนเซน/เก็ตตี้ อิมเมจ)

ในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา วิศวกรของ ITER ได้เริ่มประกอบแกนปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นโครงสร้างโทคาแมคส่วนกลางที่บรรจุพลาสมา ขั้นตอนการประกอบแกนนี้รวมถึงการจัดเรียงและการรวมขดลวดแม่เหล็กหลักที่ทำจากวัสดุตัวนำยิ่งยวด ภาชนะสุญญากาศ โครงสร้างรองรับ ขดลวดโซลีนอยด์กลาง และส่วนประกอบภายในต่างๆ

หนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญและซับซ้อนที่สุด คือ แม่เหล็กโซลินอยด์กลาง ได้รับการประกาศว่าเสร็จสมบูรณ์แล้วเมื่อเร็ว ๆ นี้ ชิ้นส่วนนี้ของเครื่องปฏิกรณ์หลัก หรือที่รู้จักกันในชื่อ "หัวใจ" ของเครื่องจักร พร้อมสำหรับการจัดส่งและติดตั้งที่ ITER แล้ว

ในขณะเดียวกัน ภาชนะสุญญากาศซึ่งประกอบด้วยห้องทรงวงแหวนเก้าห้อง กำลังถูกประกอบขึ้นภายใต้สัญญาจ้างโดยพันธมิตรทางอุตสาหกรรม โดยได้มีการมอบสัญญามูลค่า 180 ล้านดอลลาร์สหรัฐให้แก่บริษัท Westinghouse Electric Company เพื่อเชื่อมและต่อห้องต่างๆ ของหน่วยแกนกลางเข้าด้วยกันเป็นภาชนะเดียวที่สามารถบรรจุพลาสมาได้

กระบวนการประกอบชิ้นส่วนหลักนั้นเปรียบเสมือน "การเต้นรำ" อันละเอียดอ่อนของวิศวกรรมความแม่นยำสูง ต้องคำนึงถึงค่าความคลาดเคลื่อนต่ำกว่า 1 มิลลิเมตร การจัดแนว การหดตัวจากความร้อน สภาวะอุณหภูมิต่ำมาก และการบูรณาการเข้ากับระบบโรงงาน ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นจัดหามาจากซัพพลายเออร์ในประเทศทั่วโลก และนำมาประกอบ ทดสอบ และบูรณาการอย่างพิถีพิถัน

นี่เป็นกระบวนการที่สำคัญและมีความเสี่ยงสูงมาก การประกอบแกนกลางที่สำเร็จถือเป็นก้าวสำคัญบนเส้นทางสู่การสร้างพลาสมาครั้งแรก ความล่าช้าหรือการจัดวางที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ความล่าช้าหลายปีหรือการแก้ไขงานทางวิศวกรรมใหม่ทั้งหมด

เนื่องจากแกนปฏิกรณ์กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างอย่างรวดเร็ว โครงการ ITER จึงเชื่อว่ากำลังเข้าสู่การทดสอบครั้งสำคัญสุดท้าย ซึ่งผลลัพธ์ของการทดสอบนี้อาจเป็นตัวกำหนดว่าพลังงานฟิวชั่นจะกลายเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งยิ่งใหญ่ครั้งต่อไปของมนุษยชาติหรือไม่

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cong-trinh-khoa-hoc-lon-nhat-vua-buoc-vao-giai-doan-lo-phan-ung-cuoi-cung-20251023003529369.htm