เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันขนาดใหญ่ที่สุดในโลกติดตั้งชิ้นส่วนภาชนะสูบสูญญากาศชิ้นสุดท้ายสำเร็จ

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ITER ได้บรรลุจุดสิ่งสำคัญในประวัติศาสตร์การพัฒนาหลายทศวรรษ โดยคอนсорเซียมของสหภาพยุโรปได้ส่งมอบโซนภาชนะสูบสูญญากาศชิ้นสุดท้ายไปยังสถานที่แล้ว ภาชนะสูบสูญญากาศนี้ซึ่งยังเรียกว่าห้องพลาสม่าจะกลายเป็นสถานที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน และทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเส้นแรกของเครื่องปฏิกรณ์ ในกระบวนการเปลี่ยนสู่พลังงานหมุนเวียน นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามเลียนแบบปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในดาว และในกระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานไร้คาร์บอนจำนวนมาก นิวเคลียร์ฟิวชันถูกเชื่อว่ามีข้อได้เปรียบมากกว่านิวเคลียร์ฟิชชัน เนื่องจากไม่ก่อให้เกิดขยะกัมมันตรังสีจำนวนมาก

อย่างไรก็ตาม การวิจัยนิวเคลียร์ฟิวชันยังอยู่ในขั้นต้น นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามสร้างปฏิกิริยาที่สามารถดำเนินต่อไปได้นาน

จุดสิ่งสำคัญของ ITER

ITER เป็นการทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อดำเนินปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันอย่างต่อเนื่องภายในเครื่องปฏิกรณ์แบบ Tokamak (ซึ่งเป็นรูปทรงแหวน) โครงการนี้เป็นความพยายามร่วมมือของ 35 ประเทศ ตั้งอยู่ที่ Saint-Paul-lès-Durance ภาคใต้ของฝรั่งเศส และด้วยการส่งมอบภาชนะสูบสูญญากาศชิ้นที่เก้าและชิ้นสุดท้าย ITER จึงบรรลุจุดสิ่งสำคัญ

ภาชนะสูบสูญญากาศเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันแบบ Tokamak ทำจากสแตนเลสสตีล ให้สภาพแวดล้อมที่สะอาดสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน มันให้โครงรองรับแม่เหล็กนำไฟฟ้าซูเปอร์คอนดักเตอร์ เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของพลาสม่า การออกแบบภาชนะสูบสูญญากาศของ ITER ประกอบด้วย 9 โซน เมื่อเชื่อมโซนเหล่านี้เข้าด้วยกัน ปริมาตรภายในจะถึง 49,440 ลูกบาศก์ฟุต (1,400 ลูกบาศก์เมตร) แต่ละโซนสูงประมาณ 46 ฟุต (14 เมตร) น้ำหนักประมาณ 485 ตันสหรัฐ (440 ตันเมตริก) และประกอบด้วย 4 ส่วน การประกอบด้วยการเชื่อมต้องใช้วัสดุเชื่อมยาวกว่า 5,250 ฟุต (1,600 เมตร)

หลังจากประกอบเสร็จ ภาชนะสูบสูญญากาศจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 63 ฟุต (19.4 เมตร) รวมถึงชิ้นส่วนภาชนะอื่นๆ เช่น วัสดุหุ้มและตัวเบี่ยงเบน น้ำหนักรวมจะถึง 9,369 ตันสหรัฐ (8,500 ตันเมตริก)

กระบวนการผลิตภาชนะสูบสูญญากาศ

การผลิตโซนภาชนะสูบสูญญากาศแบ่งหน้าที่ระหว่างยุโรปและเกาหลีใต้ โดยเกาหลีใต้ผลิต 4 โซน ส่วนคอนсорเซียมยุโรปรับผิดชอบผลิต 5 โซน โดยโซนสุดท้ายได้รับการส่งมอบเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว โซนเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยคอนсорเซียม AMW ซึ่งประกอบด้วยบริษัท Ansaldo Nucleare, Westinghouse Electric และ Walter Tosto ร่วมกับบริษัทอื่นอีก 15 แห่งในโซ่อุปทาน การผลิต 5 โซนนี้ใช้เวลาทำงานเกิน 2 ล้านชั่วโมง และมีรอยต่อเชื่อมยาว 466 ไมล์ (750 กิโลเมตร) ส่วนประกอบ 4 ชิ้นของแต่ละโซนถูกผลิตที่ Westinghouse, Monfalcone และ Chieti ของ Walter Tosto จากนั้นจึงเชื่อมต่อกัน

เมื่อพร้อมแล้ว โซนดังกล่าวถูกขนส่งทางบกไปยังสถานที่ประกอบของ ITER

ประธานกรรมการ ITER พีเอโทร บาราบาสกี (Pietro Barabaschi) กล่าวหลังจากรับมอบโซนสุดท้ายว่า: 「โซนภาชนะสูบสูญญากาศ #2 แทนส่วนสุดท้ายขององค์ประกอบหลัก Tokamak ทั้งหมดของเรา——ตอนนี้ทุกอย่างแล้วถึงสถานที่แล้ว ได้แก่ คอยล์สนามแม่เหล็กทอรอยด์ (toroidal field coils), คอยล์สนามแม่เหล็กโปโลยด์ (poloidal field coils), คอยล์แก้ไข (correction coils), แม่เหล็กกลาง (central solenoid), โซนภาชนะสูบสูญญากาศ และชิ้นส่วนเกราะกันความร้อน」

มุมมองอนาคตของเทคโนโลจีนิวเคลียร์ฟิวชัน

โครงการ ITER เป็นสัญลักษณ์ของความสำคัญที่สากลต่อพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งไม่ใช่แค่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่เป็นขั้นตอนสำคัญในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นิวเคลียร์ฟิวชันถูกมองว่าเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีศักยภาพในอนาคต เนื่องจากสามารถให้พลังงานไร้คาร์บอนจำนวนมาก และมีข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมมากกว่าพลังงานนิวเคลียร์แบบดั้งเดิม ด้วยการเสร็จสมบูรณ์ของภาชนะสูบสูญญากาศ ITER จะเข้าสู่ขั้นตอนการทดสอบและประกอบชิ้นส่วนต่อไป ซึ่งมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการเปลี่ยนผ่านพลังงานทั่วโลก การบรรลุนิวเคลียร์ฟิวชันอย่างสำเร็จอาจเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์การผลิตพลังงาน และนำโซลูชันพลังงานที่ทนทานและสะอาดกว่าไปสู่มนุษยชาติ