มวลน้อยนิด พลังงานมหาศาล ; E=mc2

[เพื่อนพูห์]

โีีรงงานนิวเคลียร์ฟิวชัน ของชาวโลกใกล้ได้ทำเลตอกเสาเข็ม

โดย ผู้จัดการออนไลน์ 11 พฤษภาคม 2548 18:47 น.

แบบจำลองของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งก่อพลังงานได้มหาศาล


เอเอฟพี สหภาพยุโรปและญี่ปุ่นเดินหน้าเจรจาหาข้อตกลงสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันเครื่องใหม่ที่สามารถผลิตพลังงานมหาศาล หลังจากตกลงเรื่องพื้นที่ตั้งโรงงานไม่ได้อยู่นาน โดยคาดว่าอาจจะได้ข้อสรุปภายในเดือนกรกฏาฯ นี้

โครงการโรงงานนิวเคลียร์ ไอเทอร์ (ITER : International Thermonuclear Experimental Reactor) หรือโครงการทดลองเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยเทอร์โมนิวเคลียร์นานาชาติ โดยใช้ปฏิกิริยาฟิวชัน ซึ่งเป็นความร่วมมือในระดับสากล ที่มีทีท่ายืดเยื้ออยู่นานเนื่องจากยังตกลงกันไม่ได้เรื่องที่ตั้งของโรงงานนิวเคลียร์ที่สามารถผลิตพลังงานได้มหาศาลว่าจะเป็นญี่ปุ่นหรือฝรั่งเศส แต่การประชุมครั้งล่าสุดระหว่างคณะกรรมการธิการยุโรปและญี่ปุ่นเป็นไปได้ด้วยดี

จาเนซ โพทอคนิก (Janez Potocnik) กรรมาธิการยุโรปด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เปิดเผยถึงการประชุมครั้งล่าสุดว่า มีการพูดถึงบทบาทของประเทศที่เป็นเจ้าบ้านสำหรับตั้งโรงงาน และสมาชิกที่ไม่ได้เป็นเจ้าของพื้นที่แต่มีส่วนในการก่อตั้งไอเทอร์ โดยได้เคลียร์บทบาทและข้อตกลงทางการเมืองในทุกๆ ส่วนที่สำคัญ รวมถึงประเทศที่ใช้ในการตั้งโรงงาน โดยเชื่อว่าจะมีข้อสรุปเสร็จสิ้นทั้งหมดในช่วงเดือนกรกฎาฯ ที่จะถึงนี้

เขาเชื่อว่าการประชุมและข้อตกลงต่างๆ จะเป็นไปได้ด้วยดี และนำไปสู่การลงมือดำเนินการสร้างโรงงาน แต่จะต้องผ่านจุดสุดท้ายไปให้ได้ก่อน (นั่นคือตกลงว่าประเทศใดจะเป็นสถานที่ตั้ง) โดยโพทอคนิกเชื่อว่าสมาชิกทั้งหมดจะสา่มารถทำงานร่วมกันได้

ถัดจากสถานีอวกาศนานาชาติ (the International Space Station) แล้ว เครื่องปฏิกรณ์ที่กำลังจะสร้างขึ้นก็จะเป็นความร่วมมือทางด้านการวิจัยและพัฒนาในระดับสากลที่ใหญ่ที่สุด ในนิยามของฟิสิกส์และพลังงานขนาดใหญ่ โครงการนี้ใหญ่พอๆ กับการสร้างดาวสักดวงบนโลก ไอเทอร์ได้ออกแบบเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ให้เป็นแบบที่สามารถใช้พลังงานที่ไม่รู้จักหมด เพื่อนำไปผันเป็นกระแสไฟฟ้า

การควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียฟิวชันบนโลกนั้น จำเป็นต้องทำให้แก๊สมีความร้อนมากกว่า 100 ล้านองศาเซลเซียส (ร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์หลายเท่านัก) เพียงแค่ 1 กิโลกรัมของเชื้อเพลิงที่นำมาทำปฏิกิริยาฟิวชัน ก็สามารถปลดปล่อยพลังงานออกมาได้เท่ากับ 10,000,000 (10 ล้าน) กิโลกรัมของเชื้อเพลิงธรรมชาติ และที่สำคัญฟิวชันไม่ก่อให้เกิดกากนิวเคลียร์ เหมือนกับปฏิกิริยาฟิสชันที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

อย่างไรก็ดี ด้วยผลประโยชน์อันมหาศาลที่จะตามมา ข้อสรุปเรื่องที่ตั้งของไอเทอร์ก็ยังไม่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยตลอดระยะเวลาที่หารือกันนั้นสหรัฐอเมริกาและเกาหลีใต้ต่างสนับสนุนให้สร้างโรงงานนิวเคลียร์ฟิวชันในเมือง รกกาโช-มูระ (Rokkasho-mura) ทางตอนเหนือของญี่ปุ่น ขณะที่สหภาพยุโรป จีนและรัสเซียต่างสนับสนุนให้โครงการนี้ตั้งที่เมืองกาดาราช (Cadarache) ทางตะวะนออกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส

ทว่าโครงการกว่า 1 หมื่นล้านยูโร (ประมาณ 5.1 แสนล้านบาท) ยังไม่สามารถเดินเครื่องได้ภายใน 50 ปีนี้แน่นอน แต่ภายใน 30 ปีที่จะถึงนี้อียูได้กันงบส่วนหนึ่งจากโครงการ (4.7 พันล้านยูโร) ออกมาสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ภายในภูมิภาคก่อน

[121]

elephant=mouse.cat.cat

[โป้ง]

อยากรู้ครับ

รู้แต่ว่า มันรวมกัน ระหว่าง H , He อะไรประมาณนี้

ฟิวชัน หลักการมันเป็นอย่างไรครับ เอาแบบคร่าวๆ

แล้วพลังงานที่ได้ ดูดีกว่าการใช้น้ำมันผลิตหรือเปล่า เอาในแง่ต้นทุนการผลิตครับ

[สามัญชน]

:lol: :lol: :lol: :lol:

เท่าที่จำได้ ฟิวชั่น แปลว่าหลอมรวม หรือรวมตัวกัน ( ฟิสชั่น แปลว่า แตกตัว )โดยจะเป็นการรวมตัวกันของโปรตอนของ H 2ตัว กลายเป็น He 1 ตัว โดยที่มวลใหม่ ( He 1ตัว) จะน้อยกว่ามวลเก่า ( H 2ตัว) เล็กน้อย มวลที่หายไปเล็กน้อยนี่แหละครับที่เปลี่ยนไปเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล ตาม E = MC^2

โดยจะเป็นการยิงอิเลคตรอนเข้าไปให้โดนอิเลคตรอนที่หมุนรอบโปรตอนของ H ให้หลุดออกไป ( เจ้าตัวอิเลคตรอนของ H แต่ละตัวต่างก็มีประจุลบด้วยกันและทำหน้าที่ผลักกันออกโดยธรรมชาติไม่ให้นิวเคลียสรวมตัวกัน เมื่อตัวทำให้ผลักกันหายไป ) นิวเคลียส( ซึ่งก็คือโปรตอน ) ก็จะรวมตัวกันอย่างที่ว่า กลายเป็นธาตุใหม่และปลดปล่อยพลังมหาศาล

ส่วนคำถามว่าเมื่ออิเลคตรอนหลุดออกไปแล้ว โปรตอนของ H ทั้งสองตัวมารวมกันได้ยังไง ทั้งๆที่เป็นประจุบวกด้วยกัน อันนี้ผมจำไม่ได้แหล่ว

:lol: :lol: :lol: :lol:

[สามัญชน]

:lol: :lol: :lol: :lol:

ในแง่ต้นทุนการผลิตเมื่อเทียบกับการใช้น้ำมัน อันนี้ไม่ทราบเลยครับ

แต่ที่ทราบ คือ น่าเป็นห่วงในเรื่องความปลอดภัยครับ เพราะผลกระทบรุนแรงมากกกก มากจริงๆ มากอย่างยิ่ง เลยไม่มีใครอยากให้มาตั้งใกล้ๆตัวเอง

ยิ่งกระแสสิทธิมนุษยชน(ไม่มีหน้าที่มนุษยชนนะ) มาแรงมากเท่าไหร่ เรื่องพวกนี้ก็ยิ่งยากมากเท่านั้น

เห็นว่าที่นครนายกก็ต้องยกเลิกไปครับ

:lol: :lol: :lol: :lol:

[CK]

ก็สมควรกลัวหรอกครับ

ระเบิดทีเดียว ไม่ต้องแก้ตัวเลยครับ ในรัศมี 300 กม. ไม่น่าจะเหลือสิ่งมีชีวิต
แม้แต่อย่างเดียว

[miracle]

ความน่ากลัวของมัน
คือ4อะตอมของไฮโดรเจน รวมกันได้ 1ฮีเลียม
โดนมีสามขั้นตอน
คือ H+H->D+พลังงาน
D+H->T+พลังงาน
T+D->He+พลังงาน

DคือHที่มีnewton 1ตัว
TคือHที่มีnewton 2ตัว
ส่วนHจะไม่มีnewtonมีแต่eletronซึ่งมีน้ำหนักน้อยมากและโปรตรอน

[เพื่อนพูห์]

ฟิวชั่น...ทางเลือกใหม่ของพลังงานในอนาคต

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเกิดจากการรวมตัวกันของนิวเคลียสของธาตุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ปฏิกิริยาในการรวมตัวกันของนิวเคลียสของดิวเทอร์เรียมกับนิวเคลียสของตริเตรียมซึ่งทำให้เกิดอนุภาคอัลฟาและอนุภาคนิวตรอน การรวมตัวของนิวเคลียสดังกล่าวสามารถให้พลังงานออกมาประมาณ 17.6 MeV ต่อ 1 ปฏิกิริยา กล่าวง่ายๆคือ ดิวเทอร์เรียมกับตริเตรียมจำนวน 1 กก สามารถให้พลังงานถึง 108 kWh ดิวเทอร์เรียมและตริเตรียมต่างเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจน โดยทั่วไปดิวเทอร์เรียมมีอยู่มากมายในน้ำทะเล ส่วนตริเตรียมก็สามารถเตรียมได้ไม่ยากนัก แต่การเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นเป็นไปค่อนข้างยาก เนื่องจากการอุณหภูมิเพื่อให้เกิดปฏิกิริยานั้นสูงมากในระดับของ 100 ล้านองศาเซลเซียสซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิในดวงอาทิตย์เสียอีก ในการรวมตัวกันของนิวเคลียสนั้น นิวเคลียสจะต้องมีพลังงานที่สูงมากเพื่อที่จะสามารถผ่านแรงผลักระหว่างนิวเคลียส นอกจากนี้การควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นให้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นไปได้ยากมาก เนื่องจากเหตุผลประการ เช่น สภาวะไม่เสถียรของพลาสมา (Instability) เป็นต้น

[สามัญชน]

:lol: :lol: :lol: :lol:

อืม....ใช่ครับ..ที่โปรตอนสองตัวมารวมกันได้เราะมีนิวตรอนซึ่งเป็นกลางมาช่วยจับนี่เอง

ส่วนอันนี้สงสัยอยู่ครับ เอามาจากไหนเหรอครับ

การเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นเป็นไปค่อนข้างยาก เนื่องจากการอุณหภูมิเพื่อให้เกิดปฏิกิริยานั้นสูงมากในระดับของ 100 ล้านองศาเซลเซียสซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิในดวงอาทิตย์เสียอีก

เคยได้ยินมาว่าที่ดวงอาทิตย์เป็นดวงอาทิตย์ได้ทุกวันนี้ ก็ด้วยปฎิกิริยาฟิวชั่นนี่แหละ โดยเกิดระเบิดไฮโดรเจนบนดวงอาทิตย์ตลอดเวลา ถ้าปฏิกิริยาที่ว่า ต้องการอุณหภูมิที่สูงกว่าบนดวงอาทิตย์ แล้วดวงอาทิตย์จะเกิดระเบิดไฮโดรเจนได้อย่างไรหนอ???

:lol: :lol: :lol: :lol:

[สามัญชน]

:lol: :lol: :lol: :lol:

โดยทั่วไปพลังงานนิวเคลียร์สามารถเกิดได้ 2 แบบ กล่าวคือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชั่น (Fission) และ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น (Fusion) โดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นิวเคลียสของธาตุขนาดใหญ่แยกตัวเป็นนิวเคลียสของธาตุที่มีขนาดเล็กลง เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชั่น ซึ่งค่อนข้างจะคุ้นหูสำหรับคนไทยเนื่องจากมีการกล่าวถึงอยู่บ่อยครั้ง ในปัจจุบันมีการนำเอาพลังงานนิวเคลียร์จากปฏิกิริยาฟิสชั่นมาใช้อย่างแพร่หลายในหลายประเทศ เช่น ประเทศสหรัฐอเมริกา ประเทศอังกฤษ และ ประเทศฝรั่งเศส เป็นต้น แต่การนำเอาปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชั่นมาใช้นั้นมีความเสี่ยงในเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงมาก ซึ่งเห็นได้จากอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นที่โรงงานไฟฟ้าเชอโนเบิล ที่ประเทศรัสเซีย ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากมายและยังคงเป็นเรื่องเศร้าใจและน่ากลัวจนถึงทุกวันนี้ ส่วนปฏิกิริยานิวเคลียร์อีกแบบหนึ่งเกิดจากการที่นิวเคลียสของธาตุขนาดเล็กรวมตัวเป็นนิวเคลียสของธาตุที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งปฏิกิริยาแบบนี้เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นฟังดูอาจจะไม่คุ้นหูสำหรับคนไทยแต่ได้รับการกล่าวถึงในวงวิชาการอยู่พอสมควร ตัวอย่างของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ถูกกล่าวถึงเสมอ คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ แม้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นจะมีการค้นพบมานาน แต่การนำมาเอามาใช้อย่างเป็นรูปธรรมยังเป็นไปได้ยากและคงต้องรออีกหลายสิบปี

บทความนี้กับบทความของคุณเพื่อนพูห์มาจากที่เดียวกัน

หรือว่าด้วยความกดดันที่สูงมากๆของดวงอาทิตย์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่สูงถึง100 ล้านองศาเซลเซียส เหมือนบนโลก

:lol: :lol: :lol: :lol:

[เพื่อนพูห์]

ความเห็นผมนะ

สภาพแวดล้อมบนดวงอาทิตย์กับบนโลกแตกต่างกัน แม้ดวงอาทิตย์จะเป็นแก๊ส แต่ความหนาแน่นของมันสูงมากๆ เรียกได้ว่า มีเชื้อเพลิงได้ไม่จำกัด จึงทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เสถียรและต่อเนื่องได้ แต่ในเครื่องกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียฟิวชันบนโลก เชื้อเพลิงมีจำนวนจำกัด จึงต้องให้พลังงานเริ่มต้นแก่ระบบเป็นอุณหภูมิที่มากกว่าบนดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาจึงจะเสถียรและต่อเนื่องได้ครับ

[ShexShy]

ผมยังสงสัยอยู่ว่า จะ control หารเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ได้อย่างไร และ อุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียส จะมีอะไรไปหุ้มมันได้ โดยที่ตัวมันไม่ละลายไปก่อน ??? หรือต้อง ทำให้จุดที่เกิดปฏิกิริยา มันเล็กมาก ๆ ๆ ๆ

[โป้ง]

ความร้อน 1,000,000 องศา ทำโลหะให้เป็นก๊าซได้สบายๆเลยนะ