ការសាងសង់ម៉ាស៊ីនល្អបំផុតសម្រាប់ឧបករណ៍បំប្លែងនុយក្លេអ៊ែររបស់ចិនបានចាប់ផ្តើមយ៉ាងទូលំទូលាយ
នៅថ្ងៃទី 1 ខែតុលា របកគំហើញដ៏សំខាន់មួយត្រូវបានធ្វើឡើងក្នុងការសាងសង់ឧបករណ៍បំប្លែងនុយក្លេអ៊ែររបស់ប្រទេសចិន BEST។
មូលដ្ឋានទម្ងន់ជាង 400 តោនត្រូវបានដំឡើងដោយជោគជ័យ ហើយនឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្ទុកម៉ាស៊ីនល្អបំផុតដែលមានទម្ងន់សរុបប្រហែល 6700 តោន ដែលជាការកត់សម្គាល់ការចាប់ផ្តើមដ៏ទូលំទូលាយនៃការសាងសង់សម្រាប់ម៉ាស៊ីនធុនធ្ងន់របស់ប្រទេសនេះ។
នៅពេលអនាគត ឧបករណ៍នេះនឹងក្លាយជាការបង្ហាញដែលមានសុពលភាពជាអន្តរជាតិលើកដំបូងនៃការបង្កើតថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបំភ្លឺពន្លឺដំបូងតាមរយៈការលាយនុយក្លេអ៊ែរនៅឆ្នាំ 2030។
Nuclear Fusion៖ ពាក្យសម្ងាត់ចុងក្រោយសម្រាប់ការរុករកថាមពលលោហធាតុ
ពីអាថ៌កំបាំងនៃការបន្តឆេះព្រះអាទិត្យរយៈពេល 4.6 ពាន់លានឆ្នាំ ដល់ការខិតខំប្រឹងប្រែងចុងក្រោយរបស់មនុស្សជាតិនៃថាមពលស្អាត "ដែលមិនអាចខ្វះបាន" ការលាយនុយក្លេអ៊ែរតែងតែជាទិសដៅស្រាវជ្រាវដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតមួយនៅក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រ។ វាមិនត្រឹមតែជាកម្លាំងជំរុញស្នូលសម្រាប់ផ្កាយដើម្បីបញ្ចេញពន្លឺ និងកំដៅក្នុងសកលលោកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាបច្ចេកវិទ្យាទំនើបបំផុតដែលមានសក្តានុពលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទិដ្ឋភាពថាមពលរបស់មនុស្សទាំងស្រុងផងដែរ។
និយាយឱ្យសាមញ្ញ ការលាយនុយក្លេអ៊ែរសំដៅទៅលើដំណើរការនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមដែលស្រាលជាងមុន (ដូចជាអ៊ីសូតូបអ៊ីសូតូប deuterium និង tritium) យកឈ្នះលើការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្ទិច (Coulomb repulsion) រវាងស្នូលនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធខ្ពស់ខ្លាំង បុក និងបញ្ចូលទៅក្នុងបរិមាណអាតូមដែលធ្ងន់ជាង (ដូចជាថាមពលអេលីយ៉ូម។)។ ដំណើរការនេះធ្វើតាមសមីការថាមពលដ៏ធំរបស់អែងស្តែង "E{=mc ²" - ម៉ាស់សរុបនៃនុយក្លេអ៊ែរថ្មីដែលបានបញ្ចូលគ្នាគឺតិចជាងបន្តិចនៃផលបូកនៃស្នូលទាំងពីរមុនពេលបញ្ចូលគ្នា ហើយម៉ាស់ដែលបានកាត់បន្ថយ (ការបាត់បង់ម៉ាស់) នឹងត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាថាមពល ជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេថាមពលលើសពីថាមពលដែលមនុស្សប្រើប្រាស់នាពេលបច្ចុប្បន្ន។
ដើម្បីយល់ពីអាំងតង់ស៊ីតេថាមពលនៃការលាយនុយក្លេអ៊ែរ មានតែការប្រៀបធៀបទិន្នន័យមួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវការ៖ ថាមពលដែលបញ្ចេញដោយប្រតិកម្មផ្សំនៃល្បាយ deuterium tritium 1 គីឡូក្រាមគឺស្មើនឹងកំដៅដែលបង្កើតឡើងដោយការដុតធ្យូងថ្មស្តង់ដារ 27000 តោន ឬថាមពលដែលបង្កើតឡើងដោយការចំហេះពេញលេញនៃប្រេងសាំង 120 តោន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ថាមពលដែលបញ្ចេញដោយឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរដែលមានគុណភាពដូចគ្នា (ដូចជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235) គឺប្រហែល 1/4 នៃថាមពលដែលបញ្ចេញដោយការលាយនុយក្លេអ៊ែរ។ សំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ប្រភពឥន្ធនៈសម្រាប់ការលាយនុយក្លេអ៊ែរគឺស្ទើរតែគ្មានកំណត់ - deuterium មានវត្តមានយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងទឹកសមុទ្រនៅលើផែនដី ហើយទឹកសមុទ្រនីមួយៗមានផ្ទុក deuterium ដែលអាចបញ្ចេញថាមពលស្មើនឹង 300 លីត្រនៃប្រេងសាំងតាមរយៈការលាយបញ្ចូលគ្នា។ deuterium ដែលមាននៅក្នុងទឹកសមុទ្រទូទាំងពិភពលោកអាចបំពេញតម្រូវការថាមពលរបស់មនុស្សជាតិអស់រយៈពេលជាងមួយលានឆ្នាំ។ ទោះបីជា tritium គឺកម្រមាននៅក្នុងធម្មជាតិក៏ដោយ វាអាចត្រូវបានរៀបចំដោយសិប្បនិម្មិតដោយប្រតិកម្មលីចូម (ធាតុដែលមាននៅក្នុងសំបកផែនដី) ជាមួយនឹងនឺត្រុង ហើយវាគ្មានបញ្ហា "កង្វះឥន្ធនៈ" ទេ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសម្រេចបាននូវការលាយនុយក្លេអ៊ែរដែលអាចគ្រប់គ្រងបានមិនមែនជាកិច្ចការងាយស្រួលនោះទេ ហើយបញ្ហាប្រឈមស្នូលរបស់វាស្ថិតនៅក្នុង "របៀបបង្កើត និងរក្សាលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរសម្រាប់ការលាយនុយក្លេអ៊ែរ" ។ នៅខាងក្នុងព្រះអាទិត្យ ការដួលរលំទំនាញបង្កើតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ 15 លានអង្សាសេ និងសម្ពាធខ្ពស់នៃបរិយាកាស 250 ពាន់លាន ដែលបំពេញតាមធម្មជាតិ "លក្ខខណ្ឌបញ្ឆេះ" សម្រាប់ការលាយនុយក្លេអ៊ែរ។ ប៉ុន្តែនៅលើផែនដី មនុស្សមិនអាចចម្លងទំនាញដ៏ខ្លាំងបែបនេះបានទេ ហើយគ្រាន់តែអាចត្រាប់តាមបរិយាកាសខ្លាំងៗតាមរយៈមធ្យោបាយបច្ចេកវិទ្យាប៉ុណ្ណោះ។ បច្ចុប្បន្ននេះ មានទិសដៅស្រាវជ្រាវសំខាន់ៗចំនួនពីរ៖
ប្រភេទមួយគឺការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងម៉ាញេទិក ដែលតំណាងដោយ រ៉េអាក់ទ័រពិសោធន៍កម្ដៅអន្តរជាតិ (ITER) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជា "ព្រះអាទិត្យសិប្បនិម្មិត"។ វាប្រើវាលម៉ាញេទិកខ្លាំង (ខ្លាំងជាងដែនម៉ាញេទិចរបស់ផែនដីប្រហែល 100000 ដង) ដើម្បីបង្ខាំងប្លាស្មា (ស្ថានភាពទីបួននៃរូបធាតុដែលស្នូលអាតូមិក និងអេឡិចត្រុងត្រូវបានបំបែក) ជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 150 លានអង្សាសេនៅក្នុងបន្ទប់បូមធូលីរាងជារង្វង់ (ឧបករណ៍ tokamak) ជៀសវាងការទំនាក់ទំនងខ្ពស់ពី{3} ផ្លាស្មា និងវត្ថុធាតុត្រជាក់ជាបន្តបន្ទាប់។ កំដៅប្លាស្មាដើម្បីបំពេញលក្ខខណ្ឌដែលត្រូវការសម្រាប់ប្រតិកម្មលាយ។ នៅឆ្នាំ 2023 ឧបករណ៍ "ព្រះអាទិត្យសិប្បនិម្មិត" របស់ចិន (EAST) សម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់នៃប្លាស្មានៅសីតុណ្ហភាព 120 លានអង្សាសេ ក្នុងរយៈពេល 403 វិនាទី ដោយបានបង្កើតកំណត់ត្រាពិភពលោក និងជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់របស់ ITER ។
ប្រភេទមួយផ្សេងទៀតគឺ Inertial confinement fusion ដែលតំណាងដោយ National Ignition Facility (NIF) នៃសហរដ្ឋអាមេរិក។ វាផ្តោតទៅលើឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ 192 លើគោលដៅ deuterium tritium ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតត្រឹមតែពីរបីមីលីម៉ែត្រ កំដៅគោលដៅដល់ 30 លានអង្សាសេ និងបង្រួមវាដល់ 100 ដងនៃដង់ស៊ីតេនៃស្នូលផែនដីក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត (ប្រហែល 10 ពាន់ពាន់លាននៃវិនាទី) ដោយប្រើប្រាស់ការលាយបញ្ចូលគ្នាភ្លាមៗ។ ការរីករាលដាលគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ នៅខែធ្នូ ឆ្នាំ 2022 NIF សម្រេចបាន "ការកើនឡើងថាមពលសុទ្ធ" ជាលើកដំបូង - ថាមពលដែលបញ្ចេញដោយប្រតិកម្មលាយបញ្ចូលគ្នាលើសពីថាមពលនៃឡាស៊ែរបញ្ចូល ដែលនេះជារបកគំហើញដ៏សំខាន់នៅក្នុងផ្លូវបង្ខាំងនិចលភាព។
បន្ថែមពីលើដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ និងឥន្ធនៈច្រើន ការលាយនុយក្លេអ៊ែរក៏មានសុវត្ថិភាពចុងក្រោយ និងមិត្តភាពបរិស្ថានផងដែរ។ មិនដូចការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែរទេ ប្រតិកម្មលាយនុយក្លេអ៊ែរនឹងបញ្ចប់ភ្លាមៗនៅពេលដែលបាត់បង់លក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ (ដូចជាការរំខាននៃដែនម៉ាញេទិក ឬការបញ្ឈប់ឡាស៊ែរ) ហើយមិនមានហានិភ័យនៃ "ការរលាយស្នូល" ទេ។ ផលិតផលប្រតិកម្មចម្បងគឺ អេលីយ៉ូម (ជាឧស្ម័នអសកម្មគ្មាន-ពុល និងគ្មានគ្រោះថ្នាក់) ដែលមិនផលិត-កាកសំណល់វិទ្យុសកម្មរយៈពេលវែង ដូចជាការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ ហើយស្ទើរតែគ្មានការបំពុលដល់បរិស្ថាន។
ទោះបីជាមនុស្សមិនទាន់សម្រេចបាននូវការបង្កើតថាមពលនុយក្លេអ៊ែរបែបពាណិជ្ជកម្ម (រំពឹងថានឹងត្រូវការការទម្លាយបច្ចេកវិទ្យាពី 30 ទៅ 50 ឆ្នាំ) គ្រប់ជំហាននៃវឌ្ឍនភាពនៃការលាយនុយក្លេអ៊ែរ ពីធម្មជាតិនៃព្រះអាទិត្យ ទៅជាការទម្លាយបន្តិចម្តងៗនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ កំពុងជំរុញមនុស្សជាតិឱ្យខិតទៅជិតគោលដៅនៃ "សេរីភាពថាមពល"។ នៅពេលអនាគត នៅពេលដែលរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានរីករាលដាលពាសពេញពិភពលោក មនុស្សជាតិនឹងរួចផុតពីការពឹងផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល ដោះស្រាយបញ្ហាសកលដូចជាការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ និងកង្វះថាមពល ហើយឈានទៅរកយុគសម័យថ្មីដោយផ្អែកលើថាមពលស្អាត និងគ្មានដែនកំណត់។
