“โครงการดวงอาทิตย์เทียม” ของ “จีน” ประสบความสำเร็จ เมื่อนักวิทยาศาสตร์แสดงว่าพลาสมาคงสภาพเสถียรได้
“โครงการดวงอาทิตย์เทียม” หรือการพัฒนากระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุม เป็นเทคโนโลยีที่เลียนแบบปฏิกิริยาการกำเนิดพลังงานภายในใจกลางดวงอาทิตย์ ซึ่งถือเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่อุดมสมบูรณ์ มีความปลอดภัยสูง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่มีกากกัมมันตรังสีที่มีอายุยืนยาว
หัวใจสำคัญของการทดลองนี้คืออุปกรณ์ที่เรียกว่า “โทคาแมค” อุปกรณ์รูปทรงโดนัทที่ใช้สนามแม่เหล็กในการกักเก็บพลาสมาอุณหภูมิสูง เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน โดยอุปกรณ์นี้เปรียบเสมือนลู่วิ่งแม่เหล็ก ที่ควบคุมพลาสมาไม่ให้สัมผัสกับผนังเตาปฏิกรณ์โดยตรง เพื่อรักษาอุณหภูมิและความดันที่จำเป็นต่อการรวมตัวของอะตอม
เมื่อดำเนินกระบวนการไปถึงจุดหนึ่ง จนไปถึงขีดจำกัดทางฟิสิกส์ของความหนาแน่นพลาสมา ที่เรียกว่า “ขีดจำกัดกรีนวาลด์” (Greenwald limit) หากความหนาแน่นของพลาสมาพุ่งสูงเกินขีดจำกัดนี้ พลาสมามักจะเกิดความไม่เสถียรและหลุดออกจากการกักกันของสนามแม่เหล็ก และจะปล่อยพลังงานมหาศาลเข้าทำลายผนังด้านในของอุปกรณ์ จนทำให้การทดลองต้องหยุดชะงักลง
ทีมนักวิจัยสถาบันฟิสิกส์พลาสมาแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน และคณะ ค้นพบวิธีการทลายขีดจำกัดความหนาแน่นของพลาสมาในการทดลองกับเครื่องโทคาแมกตัวนำยิ่งยวดขั้นสูงเชิงทดลอง (EAST) แสดงให้เห็นว่าพลาสมาสามารถคงความเสถียรได้ แม้จะมีความหนาแน่นสูงเกินกว่าที่เคยเชื่อกันว่าจะเป็นไปได้
นักวิจัยพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีที่เรียกว่า “การจัดระเบียบตัวเองระหว่างพลาสมาและผนัง” (PWSO) การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นไม่ได้ขึ้นอยู่กับพลาสมาเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างพลาสมาและวัสดุที่ใช้ทำผนังเตาปฏิกรณ์
ความไม่เสถียรส่วนใหญ่เกิดจากรังสีของสิ่งเจือปนที่หลุดออกมาจากผนัง ซึ่งหากควบคุมจุดนี้ได้ก็จะสามารถก้าวข้ามขีดจำกัดเดิมได้ ตามทฤษฎี PWSO ระบุว่าผนังทังสเตนสามารถรองรับสภาวะที่เรียกว่า “เขตปลอดขีดจำกัดความหนาแน่น” ได้ดีกว่า โดยเฉพาะเมื่อรักษาอุณหภูมิบริเวณเป้าหมายกักเก็บพลาสมาให้ต่ำลงเพื่อลดความเสียหายต่อวัสดุ
ทีมวิจัยได้ปรับเปลี่ยนกระบวนการสร้างพลาสมาตั้งแต่ขั้นตอนเริ่มต้น โดยการใช้ความดันก๊าซเริ่มต้นที่สูงและการเสริมพลังงานด้วย คลื่นอิเล็กตรอนไซโคลตรอน (ECRH) ในช่วงการเริ่มทำงานแบบโอห์มมิก (Ohmic start-up) พบว่าความหนาแน่นของพลาสมาสามารถพุ่งสูงถึง 1.3-1.65 เท่าของขีดจำกัดกรีนวาลด์เดิม ความสำเร็จนี้ถือเป็นการยืนยันในเชิงทดลองครั้งแรกของโลกเกี่ยวกับสภาวะเขตปลอดขีดจำกัดความหนาแน่นในเครื่องโทคาแมค
- 22
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
