ເມື່ອໃດທີ່ພວກເຮົາຈະມີເຄື່ອງປະຕິກອນ fusion ການຄ້າ?

ໃນອາທິດນີ້ຂ່າວໄດ້ເຮັດໃຫ້ຫົວຂໍ້ຂ່າວທົ່ວໂລກວ່າຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Lawrence Livermore, ໃນຄາລິຟໍເນຍ, ໄດ້ບັນລຸຈຸດສໍາຄັນທາງປະຫວັດສາດໃນ fusion ໂດຍການສ້າງພະລັງງານເພີ່ມເຕີມຈາກຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະປ່ອຍປະຕິກິລິຍາ. ບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ນໍາເອົາມະນຸດເຂົ້າມາໃກ້ກັບການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງແລະບໍ່ຈໍາກັດເກືອບວ່າ "ໄຟ" ດວງດາວຕາມທໍາມະຊາດ, ແຕ່ວ່ານີ້, ໃນໂລກ, ພວກເຮົາຍັງຢູ່ໃນຂະບວນການຄວບຄຸມຢ່າງເຕັມທີ່.

ຜົນສໍາເລັດດັ່ງກ່າວເປັນໄປໄດ້ຍ້ອນສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກສິບຊັ້ນຂະຫນາດຂອງສາມສະຫນາມກິລາບານເຕະອາເມລິກາແລະ 60 ປີຂອງການເຮັດວຽກ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນບໍ່ແມ່ນໂຄງການດຽວທີ່ມີຈຸດປະສົງເພື່ອຜະລິດພະລັງງານທີ່ອອກມາຈາກດວງອາທິດຂອງພວກເຮົາທຸກໆມື້ແລະນັ້ນອາດຈະເປັນຄໍາຕອບຂອງການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ.

ໂດຍບໍ່ຕ້ອງສົງໃສ, ເນື່ອງຈາກທ່າແຮງແລະການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງສາກົນ, ການອ້າງອິງຂອງໂລກແມ່ນ International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), ໂຄງການຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ບັນດາປະເທດຂອງສະຫະພາບເອີຣົບ, ຍີ່ປຸ່ນ, ສະຫະລັດ, ເກົາຫຼີໃຕ້, ອິນເດຍ, ລັດເຊຍແລະຈີນ.

ໃນປີ 2006, ພວກເຂົາທັງຫມົດໄດ້ລົງນາມໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ຈະສ້າງໃນ Cadarache (ປະເທດຝຣັ່ງ) ຕົ້ນແບບເຕົາປະຕິກອນທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ເຄີຍສ້າງ, ເຊິ່ງພິສູດວ່າ, ແທ້ຈິງແລ້ວ, ພະລັງງານ fusion ແມ່ນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງ. ມັນແຕກຕ່າງຈາກ NIF, ເໜືອສິ່ງອື່ນໃດ, ໃນວິທີການຂອງມັນສາມາດສ້າງຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມຂອງດວງດາວຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງພວກເຮົາ: ໃນຂະນະທີ່ອາເມລິກາເຫນືອແມ່ນອີງໃສ່ລະບົບການກັກຂັງ inertial, ວິທີການທີ່ໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກ beams. ຂອງເລເຊີທີ່ມີພະລັງເພື່ອບີບອັດນິວເຄລຍຂອງ deuterium ແລະ tritium ພາຍໃນຮູບຊົງທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຖົ່ວ, ITER ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະມີອໍານາດ - ການກັກຕົວແມ່ເຫຼັກ - ເພື່ອຄວບຄຸມ plasma ການເຜົາໄຫມ້ທີ່ພະລັງງານໄດ້ຖືກຜະລິດຢູ່ໃນຖັງທີ່ມີຮູບ donut ຂະຫນາດໃຫຍ່ ພະລັງງານຮົ່ວ.

ແລະ, ດ້ວຍວິທີການນີ້, ມັນຫວັງວ່າຈະເຮັດມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາ NIF: ໃນຂະນະທີ່ການທົດລອງ Livermore ຈັດການການສ້າງພະລັງງານສອງເທົ່າຂອງປະຕິກິລິຍາທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອກະຕຸ້ນ, ITER ສັນຍາວ່າຈະເພີ່ມຜົນປະໂຫຍດນີ້ເຖິງສິບເທົ່າ. ແລະບໍ່ພຽງແຕ່ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຈຸດປະສົງຂອງມັນແມ່ນເພື່ອຂະຫຍາຍການບັນທຶກເຖິງ 500 ວິນາທີດ້ວຍພະລັງງານສູງ (ພຽງແຕ່ຫຼາຍກວ່າ 8 ນາທີ) ແລະເຖິງ 1.500 ໃນພະລັງງານຂະຫນາດກາງ (25 ນາທີ) ການເຮັດວຽກທີ່ເຄື່ອງປະຕິກອນ NIF ໄດ້ຮັກສາພຽງແຕ່ (ໃນປັດຈຸບັນ) a. ສອງສາມຕື້ຂອງວິນາທີ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງຢູ່ໃນການກໍ່ສ້າງ 80% ແລະການທົດລອງຈະບໍ່ເລີ່ມຕົ້ນ, ຢ່າງຫນ້ອຍ, ຈົນກ່ວາ 2028. ຈຸດ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສໍາລັບປັດຈຸບັນ, ສໍາລັບ NIF.

ການເດີມພັນຂອງເອີຣົບ

"ແຕ່ບໍ່ມີການແຂ່ງຂັນ," Eleonora Viezzer, ອາຈານສອນວິຊາຟີຊິກປະລໍາມະນູ, ໂມເລກຸນແລະນິວເຄຼຍຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Seville ກ່າວ. “ພວກ ເຮົາ ມີ ຄວາມ ສຸກ ສໍາ ລັບ ພວກ ເຂົາ; "ມັນບໍ່ແມ່ນຜົນສໍາເລັດຂອງຈໍານວນຫນ້ອຍ, ມັນແມ່ນບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ດີສໍາລັບສັງຄົມທັງຫມົດ." Viezzer, ບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບກັບຫນຶ່ງໃນລາງວັນຟີຊິກທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍມູນນິທິ BBVA ກັບ Royal Spanish Society of Physics (RSEF), ໄດ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບຫຼາຍໆເຄື່ອງປະຕິກອນທົດລອງຕົ້ນຕໍທີ່ມີຢູ່, ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ກັບ Join European Torus (JET), ຊັບ​ສິນ​ຂອງ​ປະ​ເທດ​ເອີ​ຣົບ​ທີ່​ຈະ​ບໍ່​ໄດ້​ຖືກ​ປະ​ໄວ້​ທາງ​ຫລັງ​ໃນ​ການ​ຊອກ​ຫາ​ສໍາ​ລັບ 'grail ອັນ​ສັກ​ສິດ​' ຂອງ​ພະ​ລັງ​ງານ​. ແລະໃນເວລານີ້ມັນບໍ່ດີເລີຍ, ເພາະວ່າ JET, ປະເພດຂອງ ITER 'ນ້ອຍ' - ໂດຍສະເພາະ, ແບບ tokamak ນ້ອຍກວ່າສິບເທົ່າ - ຄຸ້ມຄອງໃນເດືອນກຸມພາທີ່ຜ່ານມາເພື່ອສ້າງ 59 megajoules ສໍາລັບ 5 ວິນາທີ.

ເວລາທີ່ເບິ່ງຄືວ່າເປັນເລື່ອງເລັກນ້ອຍ, ແຕ່ໃນແງ່ຂອງການສຶກສາຟີຊິກ, ມັນເກືອບຄືກັບວ່າ plasma ຖືກ 'ແຊ່ແຂງ'. ບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຍັງເກີດຂຶ້ນເລັກນ້ອຍກັບ bureaucracy ທີ່ຄຸ້ມຄອງເຄື່ອງປະຕິກອນ 'ຂະຫນາດນ້ອຍ' ນີ້, ເຊິ່ງເຖິງແມ່ນວ່າມັນຖືກຄຸ້ມຄອງໂດຍບໍລິສັດເອີຣົບ EUROfusion, ແມ່ນຢູ່ໃນອານາເຂດຂອງ Brexit, ໂດຍສະເພາະໃນເມືອງ Culham, ໃກ້ກັບ Oxford. “ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ, ມັນ​ເປັນ​ສິ່ງ​ທີ່​ພົ້ນ​ເດັ່ນ​ຂຶ້ນ​ໃນ​ລະ​ດັບ​ບໍ​ລິ​ຫານ; ກັບເພື່ອນຮ່ວມງານພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ເບິ່ງຜູ້ທີ່ມາຈາກບ່ອນຫນຶ່ງຫຼືບ່ອນອື່ນ, ການຮ່ວມມືທາງດ້ານວິທະຍາສາດຍັງຄົງຢູ່ຄືກັນ,” Viezzer ເວົ້າ.

ທັງໝົດ 'ຕີນທຽມ' ແຜ່ລາມໄປທົ່ວໂລກ: ເມື່ອໃດທີ່ພວກເຮົາຈະມີເຕົາປະຕິກອນຟິວຊັນທາງການຄ້າ?

JET, ພ້ອມກັບ NIF, ແມ່ນສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກອັນດຽວໃນໂລກທີ່ເຮັດວຽກກັບ deuterium ແລະ tritium, ສອງ isotopes ຂອງ hydrogen ທີ່ປະຕິກິລິຍາ fusion ນໍ້າມັນ. Deuterium ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບ: ມັນມີຢູ່ໃນນ້ໍາທະເລ; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, tritium ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສັບສົນຫຼາຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບ: ພຽງແຕ່ໃນອະນາຄົດຈະບັນລຸປະຕິກິລິຍາ fusion lock ທີ່ຖືກສ້າງຂື້ນ 'ຢູ່ໃນສະຖານທີ່', ສໍາລັບປັດຈຸບັນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງສະກັດມັນອອກຈາກ lithium.

ດັ່ງນັ້ນ, ນິວເຄລຍ fusion ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ບໍ່ຈໍາກັດ, ສະອາດແລະຍືນຍົງທາງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ, ເພາະວ່າມັນບໍ່ໄດ້ສ້າງສິ່ງເສດເຫຼືອຈາກລັງສີໃນໄລຍະຍາວ. ແຕກຕ່າງຈາກການແຍກນິວເຄລຍ, ໃນ fusion ນິວເຄລຍ, ນອກເຫນືອໄປຈາກການຜະລິດສິ່ງເສດເຫຼືອ radioactive ຍາວ, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທາງດ້ານຮ່າງກາຍສໍາລັບການ episode ທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ Chernobyl ຫຼື Fukushima ທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ, ແຕ່ໃນກໍລະນີຂອງການຫຼຸດລົງ, ຕິກິຣິຍາຈະ extinguish ເອງ.

ໂຄງການທີ່ໂດດເດັ່ນອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນ SPARC, ໃນສະຖານທີ່ຂອງສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຢີ Massachusetts (MIT). ຫຼາຍບໍລິສັດ ແລະບຸກຄະລິກກະພາບ (ໃນນັ້ນ, ຜູ້ສ້າງ Microsoft, Bill Gates; ແລະມະຫາເສດຖີ Amazon, Jeff Bezos), ໄດ້ວາງເດີມພັນກັບຕົວແບບນີ້ຢ່າງໜັກໜ່ວງ ໂດຍອີງໃສ່ແມ່ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ຜູ້ສ້າງຂອງມັນອ້າງວ່າເຂົາເຈົ້າຈະສ້າງ “ແມ່ເຫຼັກ”. ພາກສະຫນາມທີ່ມີພະລັງທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເຄີຍສ້າງຢູ່ໃນໂລກ.” ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ພວກເຂົາແນ່ໃຈວ່າພວກເຂົາສັນຍາວ່າພວກເຂົາຈະມີຕົ້ນແບບທີ່ຈະສາມາດສ້າງຈຸດສໍາຄັນ NIF, ເຖິງແມ່ນວ່າເວລານີ້ຢູ່ໃນອຸປະກອນການກັກຂັງແມ່ເຫຼັກ, ກຽມພ້ອມໃນປີ 2025.

"ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າ SPARC ບໍ່ແມ່ນເຕົາປະຕິກອນການຜະລິດໄຟຟ້າ, ແຕ່ເປັນການທົດລອງທາງວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຜູ້ຊ່ວຍຂອງພວກເຮົາຈະມີຈຸດປະສົງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຕົາປະຕິກອນໃນອະນາຄົດ, ກວດສອບຕົວແບບຂອງພວກເຮົາແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ fusion ເປັນໄປໄດ້ແລະສັນຍາ. "Pablo Rodríguez-Fernández, ນັກຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດທີ່ສູນວິທະຍາສາດ MIT Plasma ແລະ Fusion ໃນໂຄງການ SPARC, ອະທິບາຍໃຫ້ ABC. «ຂັ້ນຕອນນີ້, ກ່ອນທີ່ຈະມີໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານ, ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າການທົດລອງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ປະຕິບັດໃນໄລຍະປີທີ່ຜ່ານມາແມ່ນຍັງໄກຈາກກົນໄກທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຈໍາເປັນໃນເຕົາປະຕິກອນການຜະລິດໄຟຟ້າ, ສະນັ້ນການມີຂັ້ນຕອນປານກາງເຊັ່ນ SPARC ແລະ ITER,. ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ.”

ດວງອາທິດຂອງອາຊີ

ບໍ່ພຽງແຕ່ໂລກຕາເວັນຕົກເທົ່ານັ້ນທີ່ມີແສງຕາເວັນປອມ. ອາຊີກໍ່ມີຄວາມສົນໃຈຫຼາຍຕໍ່ພະລັງງານໃຫມ່ນີ້. ຍີ່ປຸ່ນ - ກັບການຮ່ວມມືຂອງເອີຣົບ - ກໍາລັງຈະເປີດຕົວ JT-60SA ໃນເດືອນຂ້າງຫນ້າ. ຕັ້ງຢູ່ໃນແຂວງ Ibaraki, ມັນຈະເປັນປະເພດ tokamak, ຄືກັບ JET. ແຕ່ມັນຈະເກີນຂະຫນາດຂອງມັນ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈະເປັນຕົວແບບທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນຊັ້ນຮຽນຂອງມັນຈົນກ່ວາ ITER ເປີດ.

ສໍາລັບພາກສ່ວນຂອງຕົນ, ຈີນມີຫຼາຍຕົວແບບ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈຸດທີ່ທັນສະ ໄໝ ທີ່ສຸດແມ່ນເຄື່ອງປະຕິກອນ tokamak ທີ່ກ້າວຫນ້າແບບພິເສດທີ່ທົດລອງ, EAST. ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດວຽກຢ່າງດຽວກັບ deuterium ນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍນັກວິທະຍາສາດແລະສາມາດຮັກສາອຸນຫະພູມ plasma ຂອງ 120 ລ້ານ ອົງສາເຊນຊຽດ ເປັນເວລາ 101 ວິນາທີ; ແລະຂະຫຍາຍເປັນ 1.056 ວິນາທີ (17 ນາທີ) ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຕໍ່າສຸດ: 70 ລ້ານອົງສາ. ໃນອາທິດຕາເວັນອອກ, ເກົາຫຼີໃຕ້ໄດ້ສ້າງຕົວແບບ KSTAR, ເຊິ່ງໃນເດືອນມັງກອນ 2021 ສາມາດສູງເຖິງ 100 ລ້ານ ອົງສາເຊນຊຽດ ເປັນເວລາ 20 ວິນາທີ.

ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະໃຫ້ຄວາມກະຈ່າງແຈ້ງວ່າເຄື່ອງຕົ້ນແບບທັງຫມົດນີ້ແມ່ນຍັງເປັນການທົດລອງ: ນັ້ນແມ່ນ, ໃນເວລານີ້ບໍ່ມີພວກມັນໂອນພະລັງງານທີ່ສ້າງຂຶ້ນ, ຕົວຢ່າງ, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼືພວກມັນແມ່ນເຄື່ອງປະຕິກອນ fusion ການຄ້າ. ສໍາລັບສິ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຈະຕ້ອງລໍຖ້າ, ຢ່າງຫນ້ອຍ, ຈົນກ່ວາທົດສະວັດຕໍ່ໄປ, ອີງຕາມຜູ້ຊ່ຽວຊານ. ທ່ານ Rodríguez-Fernández ກ່າວວ່າ "ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຄາດຄະເນເວລາທີ່ມັນຈະເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະມີ fusion ເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານ." ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍການເງິນເອກະຊົນທີ່ເຂົ້າມາໃນການປະສົມປະສານແລະຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ເກີດຂື້ນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຂ້າພະເຈົ້າເຊື່ອວ່າປະມານເຄິ່ງທີ່ສອງຂອງປີ 2030 ຈະເປັນເວລາທີ່ພວກເຮົາຈະເຫັນຕົ້ນແບບທໍາອິດຂອງການຜະລິດໄຟຟ້າ. Viezzer ເຫັນດີວ່າ: "ພວກເຮົາແນ່ນອນແມ່ນເວລາທີ່ສໍາຄັນແລະຕື່ນເຕັ້ນຫຼາຍໃນພາກສະຫນາມ fusion. "ຂ້ອຍຄິດວ່າພວກເຮົາຈະເປັນລຸ້ນທີ່ເຫັນແຫຼ່ງພະລັງງານໃຫມ່ທີ່ສົດໃສນີ້ອອກມາ."