Skip to main content

พลังงานฟิวชั่นคืออะไร?

พลังงานฟิวชั่นคือการสกัดพลังงานจากพันธะระหว่างอนุภาคในนิวเคลียสของอะตอมโดยการหลอมรวมนิวเคลียสเหล่านั้นเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้พลังงานมากที่สุดองค์ประกอบแสงและไอโซโทปเช่นไฮโดรเจนดิวเทอเรียมไอโซโทปและฮีเลียมจะต้องใช้แม้ว่าทุกองค์ประกอบที่มีจำนวนอะตอมต่ำกว่าเหล็กสามารถผลิตพลังงานสุทธิเมื่อหลอมรวมฟิวชั่นตรงกันข้ามกับฟิชชันกระบวนการที่พลังงานถูกสร้างขึ้นโดยการแยกนิวเคลียสหนักเช่นยูเรเนียมหรือพลูโทเนียมทั้งสองถือว่าเป็นพลังงานนิวเคลียร์ แต่ฟิชชันนั้นง่ายขึ้นและพัฒนาได้ดีขึ้นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันทั้งหมดดำเนินการตามพลังงานฟิชชัน แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนมีความหวังว่าโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานฟิวชั่นจะได้รับการพัฒนาก่อนปี 2050

มีระเบิดนิวเคลียร์บนพื้นฐานของพลังงานฟิชชันและพลังงานฟิวชั่นA-bombs ทั่วไปขึ้นอยู่กับฟิชชันในขณะที่ H-bombs หรือระเบิดไฮโดรเจนจะขึ้นอยู่กับฟิวชั่นฟิวชั่นเปลี่ยนสสารเป็นพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นทำให้เกิดความร้อนและอุณหภูมิมากขึ้นเมื่อกระบวนการถูกส่งไปยังปฏิกิริยาลูกโซ่ดังนั้นการระเบิด H มีผลตอบแทนสูงกว่า A-BOMB ในบางกรณีมากกว่า 5,000 เท่าH-bombs ใช้ตัวเสริมฟิชชันเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการสำหรับฟิวชั่นนิวเคลียร์ซึ่งประมาณ 20 ล้านองศาเคลวินใน H-bomb ประมาณ 1% ของมวลปฏิกิริยาจะถูกแปลงเป็นพลังงานโดยตรง

พลังงานฟิวชั่นไม่ใช่ฟิชชันคือพลังงานที่ให้พลังแก่ดวงอาทิตย์และสร้างความร้อนและแสงทั้งหมดในใจกลางของดวงอาทิตย์ประมาณ 4.26 ล้านตันของไฮโดรเจนต่อวินาทีจะถูกแปลงเป็นพลังงานผลิต yottawatts 383 (3.83 × 10

26 w) หรือ 9.15 × 10 10 megatons ต่อวินาทีฟังดูมาก แต่จริง ๆ แล้วมันค่อนข้างไม่รุนแรงโดยคำนึงถึงมวลรวมและปริมาณของดวงอาทิตย์อัตราการผลิตพลังงานในแกน Suns มีเพียงประมาณ 0.3 W/m 3 (วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร) มากกว่าหนึ่งล้านเท่าที่อ่อนแอกว่าการผลิตพลังงานที่เกิดขึ้นในหลอดไฟหลอดไฟเพียงเพราะแกนกลางมีขนาดใหญ่มากโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่ากับโลกประมาณ 20 โลกมันสร้างพลังงานทั้งหมดได้มาก

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานเพื่อควบคุมพลังงานฟิวชั่นสำหรับความต้องการของมนุษย์ แต่นี่เป็นเรื่องยากเพราะเป็นเรื่องยากของอุณหภูมิและแรงกดดันที่เกี่ยวข้องการใช้พลังงานฟิวชั่นหน่วยเชื้อเพลิงขนาดของลูกปืนขนาดเล็กสามารถผลิตพลังงานได้มากเท่ากับถังน้ำมันเบนซินน่าเสียดายที่ความพยายามทั้งหมดในการผลิตพลังงานฟิวชั่นในปี 2551 ได้ใช้พลังงานมากกว่าที่พวกเขาผลิตมีสองวิธีพื้นฐาน - ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อบีบอัดพลาสมาให้กับอุณหภูมิวิกฤต (ฟิวชั่นการกักขังแม่เหล็ก) หรือเลเซอร์ดับเพลิงที่เป้าหมายที่รุนแรงจนพวกมันร้อนผ่านเกณฑ์วิกฤตสำหรับฟิวชั่น (ฟิวชั่นกักตัวเฉื่อย)วิธีการทั้งสองนี้ได้รับเงินทุนอย่างมีนัยสำคัญด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกการจุดระเบิดแห่งชาติ (NIF) พยายามหาการผสมผสานแบบเฉื่อยและเข้ามาออนไลน์ในปี 2010 และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ thermonuclear (ITER) ระหว่างประเทศ