- โครงการนิวเคลียร์ฟิวชันของจีน BEST ได้เริ่มดำเนินการอย่างเป็นทางการแล้ว แสดงถึงความก้าวหน้าสำคัญ
- เตาแก่นหลักสร้างเสร็จแล้วเกินครึ่งหนึ่ง คาดว่าจะเสร็จสิ้นภายในสิ้นปี 2027
- อุปกรณ์นี้พึ่งพาแม่เหล็กซูเปอร์คอนดักเตอร์สร้างสนามแม่เหล็กแรง เพื่อทำให้พลาสม่าลอยตัว
- บริษัทเอกชนก็ดำเนินการทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันอยู่เช่นกัน แสดงถึงกลยุทธ์สองประการของจีน
ฐานโครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่ที่มุ่งเน้นนิวเคลียร์ฟิวชันตั้งอยู่ในภาคตะวันออกของจีนได้เริ่มดำเนินการอย่างเป็นทางการแล้ว โครงการนี้เป็นการสร้างสะพานเชื่อมที่ชัดเจนระหว่างการทดลองในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กกับการสาธิตผลิตไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม ทีมช่างเทคนิคได้รับมอบพื้นที่เฉพาะทางที่ตั้งอยู่ในจังหวัดอันฮุย เมืองเฮอเฟอี แล้ว สถานที่นี้จะเป็นที่ตั้งของอุปกรณ์ชื่อว่า Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST) หรือ โทคามัคซูเปอร์คอนดักเตอร์ทดลองพลาสม่าเผาไหม้ สถานโทรทัศน์กลางจีน (CCTV) รายงานว่า อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อเป็นครั้งแรกที่สาธิตให้นิวเคลียร์ฟิวชันสามารถผลิตไฟฟ้าที่ใช้งานได้
วิศวกรวางแผนที่จะดำเนินการสาธิตผลิตไฟฟ้าประมาณปี 2030
ความก้าวหน้าการก่อสร้างเตาแก่นหลัก
การทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันพยายามเลียนแบบปฏิกิริยาพลังงานของดวงอาทิตย์ กระบวนการนี้บังคับให้แกนอะตอมเบาๆ รวมตัวเข้าด้วยกันภายใต้อุณหภูมิและแรงดันที่สูงมาก ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ต่างจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิสชันที่มีอยู่ ซึ่งนิวเคลียร์ฟิวชันไม่ก่อให้เกิดขยะทรานซูเรเนียมที่คงอยู่นานหรือแท่งเชื้อเพลิงเสีย และไม่มีความเสี่ยงการหลอมละลายแบบรุนแรง ทีมประกอบที่เฮอเฟอีได้สร้างเตาแก่นหลักเสร็จแล้วเกินครึ่งหนึ่ง หัวหน้าโครงการคาดการณ์ว่าจะเสร็จสิ้นการก่อสร้างโดยรวมภายในสิ้นปี 2027 ทีมช่างเทคนิคปัจจุบันได้เข้าสู่ขั้นตอนที่ซับซ้อนที่สุดของแก่นเตาแล้ว
อุปกรณ์นี้พึ่งพาแม่เหล็กซูเปอร์คอนดักเตอร์ขนาดใหญ่สร้างสนามแม่เหล็กแรง ซึ่งสามารถทำให้เมฆพลาสม่าร้อนมากลอยตัวในอากาศ ทำให้ไม่สัมผัสผิวภายใน ปฏิกิริยากลางเกิดขึ้นภายในห้องสูบสูญญากาศที่ได้รับการเสริมแรง คลุมกันความร้อนล้อมรอบห้องสูบสูญญากาศเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน วิศวกรกำลังติดตั้งเครื่องมือและเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงภายในถังนี้อยู่ รายงานของ China Daily เน้นว่า "ห้องสูบสูญญากาศคือ 'ห้องเผา' ที่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้น ส่วนคลุมกันความร้อนทำหน้าที่เป็นชั้นฉนวนกันความร้อนระดับอัลตราเพื่อบล็อกความร้อน" โครงการนี้สร้างขึ้นบนข้อมูลการดำเนินงานที่รวบรวมจากเตาทดสอบจีนรุ่นก่อนหน้า (ที่เรียกว่า EAST)
อุปกรณ์นี้สร้างสถิติโลกในเดือนมกราคม 2025 โดยสามารถทำให้พลาสม่าร้อนจนถึง 1 億องศาเซลเซียส (1.8 億องศาฟาเรนไฮต์) ต่อเนื่องเป็นเวลา 1,066 วินาที
นักวิจัยที่เฮอเฟอีได้ดำเนินการทดสอบครบวงจรต่อแม่เหล็กซูเปอร์คอนดักเตอร์ขนาดใหญ่ 2 ตัวในฤดูร้อนปีนี้เสร็จสิ้นแล้ว ยืนยันว่าระบบไฟฟ้าสำคัญทำงานได้ปกติภายใต้โหลด องค์กรรัฐวิหคไม่ได้ดำเนินการคนเดียว บริษัทพลังงานสะอาดเอกชน ENN Group ประกาศจุดเปลี่ยนของตนในสัปดาห์นี้ โดยใช้อุปกรณ์รูปทรงกลมชื่อ EXL-50U บริษัทระบุว่า เครื่องจักรนี้สร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันได้มากกว่า 1 億ครั้งต่อวินาที นี่เป็นครั้งแรกที่บริษัทเอกชนใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะตัวบรรลุอัตราปฏิกิริยาเช่นนี้ บริษัทกำลังทดสอบผสมเชื้อเพลิงทางเลือกที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและบอรอน-11
โครงการหลักใช้ไอโซโทปของไฮโดรเจนหนัก 2 ชนิด เรียกว่า ดิวเทอเรียม และ ทริเทียม ปฏิกิริยามาตรฐานนี้จะสร้างนิวตรอนพลังงานสูง ซึ่งจะทำลายผนังเตาไปตามเวลา ปฏิกิริยาไฮโดรเจน-บอรอนหลีกเลี่ยงปัญหานี้ กระบวนการนี้สร้างอนุภาคฮีเลียมที่ไม่มีกัมมันตรังสี ทำให้ความเสียหายต่อวัสดุโครงสร้างน้อยลงมาก
กลยุทธ์สองประการของจีน
งานที่เฮอเฟอีและการทดลองแบบขนานของบริษัทเอกชนทำให้กลยุทธ์สองประการของจีนชัดเจนขึ้น ประเทศนี้สนับสนุนทั้งวิศวกรรมภาครัฐและบริษัทเอกชนพร้อมกัน เพื่อมุ่งสู่ข้อได้เปรียบก่อนเวลาในการแข่งขันพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันเชิงพาณิชย์ระดับโลก
รายการ ข้อกำหนด ประเภทเตา ซูเปอร์คอนดักเตอร์ โทคามัค ชื่ออุปกรณ์ BEST อุณหภูมิพลาสม่าสูงสุด 1 億องศาเซลเซียส ระยะเวลา 1066 วินาที
ศักยภาพอนาคตของเทคโนโลจีนิวเคลียร์ฟิวชันของจีน
การลงทุนต่อเนื่องของจีนในเทคโนโลจีนิวเคลียร์ฟิวชันแสดงให้เห็นถึงความสำคัญที่ประเทศนี้วางไว้กับพลังงานสะอาด ความก้าวหน้าของโครงการ BEST ไม่เพียงแต่เป็นการบ่งชี้ถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความทะเยอทะยานของจีนในการแข่งขันนิวเคลียร์ฟิวชันระดับโลก ด้วยความก้าวหน้าการก่อสร้างเตาแก่นหลักที่เร่งรัดขึ้น คาดว่าจะมีการสาธิตผลิตไฟฟ้าภายในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ซึ่งจะเปิดโอกาสใหม่สำหรับการพัฒนาพลังงานสะอาดระดับโลก นอกจากนี้ การมีส่วนร่วมของบริษัทเอกชนก็นำแรงขับเคลื่อนใหม่มาสู่นวัตกรรมทางเทคโนโลยี ทำให้เห็นถึงกลยุทธ์หลากหลายของชาติในการผลักดันเทคโนโลจีนิวเคลียร์ฟิวชัน