Ammara.Com - วิทยาศาสตร์น่ารู้
   
  หน้าหลัก
  ติดต่อเรา
  สมุดเยี่ยม
  สาวะถีพิทยาสรรพ์
  ทุนการศึกษา
  ยูโร2008
  ครูสวัสดิ์ดอทคอม
  ศึกษาธิการ
  ไทยรัฐ
  สพท.ขก
  สพทขอนแก่นเขต1
  http://kkzone1.go.th
  google
  ภาษาไทย
  ภาษาอังกฤษ
  สังคมศึกษา
  บทความสุกัญญา
  ศัพท์อังกฤษแสนสนุก
  sanook
  สมาชิกในกลุ่ม
  ธนาคารสถาบันการเงิน
  กีฬา
  สพท.ขอนแก่น
  สพท.ขอนแก่นเขต1
  Title of your new page
  สพท.ขก1
  สพท.ขก..1
  โอลิมปิก 2008
  หมอดู
  มหาหมอดู
  ฟังเพลง
  เกมส์แต่งตัว
  เกมส์
  ท่องเที่ยว
  บันเทิงนันทนาการ
  ฮอทเมลดอทคอม
  เรื่องน่าคิดของไอสไตล์
  จิตวิทยาน่ารู้
  วิทยาศาสตร์น่ารู้
  ภาวะโลกร้อน
  สุขภาพดี
  วิทยาศาสตร์
  มนฤดีไทยรัฐ
  อมราไทยรัฐ
  ทาโร่เตรียมฟิตกับข้อสอบ
  eduzones
  สุกัญญา ไทยรัฐ
  อมราดรพาเหลา ไทยรัฐ
  บทความอมรา
  บทความ ต่าย
  มนฤดี..ไทยรัฐ
  ศรัญญาบทความ
  ศรัญญาไทยรัฐ
  บทความสกัญญา
  บทความ เฉลิมเกียรติ
  บทความอนุพงษ์
Fusion : แหล่งพลังงานในอนาคต
 

ดวงอาทิตย์มีความสำคัญต่อชีวิตทุกชีวิตบนโลก เพราะมันให้ทั้งพลังงาน แสงสว่างและความอบอุ่นแก่มนุษย์ พืชและสัตว์มาตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์ แต่มนุษย์เราเพิ่งรู้ว่าดวงอาทิตย์ปลดปล่อยพลังงานอย่างไร เมื่อประมาณ 70 ปีมานี้เอง จากการพบว่าอนุภาคต่างๆ เช่น โปรตอน นิวตรอน และอนุภาคอัลฟา ฯลฯ สามารถทำปฏิกิริยานิวเคลียร์กันได้ และปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เองที่เป็นต้นกำเนิดของพลังงานในดวงอาทิตย์ เพราะปฏิกิริยานิวเคลียร์ให้พลังงานมากกว่าปฏิกิริยาเคมีราวล้านเท่า ทั้งนี้ เพราะเวลาอนุภาคโปรตอนในดวงอาทิตย์รวมกัน จะทำให้เกิดอนุภาค deuteron 2H, อนุภาค positron และอนุภาค neutrino และมีพลังงานปลดปล่อยออกมาด้วย แล้วอนุภาค deuteron ที่ได้ก็จะหลอมรวมกับอนุภาคโปรตอน หรือ deuteron ตัวอื่น เป็นนิวเคลียสของธาตุ helium ส่วนอนุภาค neutrino เมื่ออุบัติแล้ว ก็แทบไม่ทำปฏิกิริยานิวเคลียร์กับอะตอมอื่นใดอีกเลย ดังนั้น มันจึงทะลุพุ่งออกมาจากแกนของดวงอาทิตย์มาสู่โลก ด้วยเหตุนี้การศึกษาอนุภาค neutrino ที่โลกได้รับ จึงทำให้นักฟิสิกส์ล่วงรู้เหตุการณ์ที่เกิดบริเวณแกนกลางของดวงอาทิตย์ได้

และถึงแม้นักฟิสิกส์จะรู้ว่า บนดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบ fusion ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ได้จากการหลอมรวมอะตอมของธาตุเบาเช่น ไฮโดรเจน เป็นอะตอมของธาตุหนักเช่น helium ก็ตาม แต่เขาก็ยังไม่สามารถสร้างปฏิกิริยานี้ให้เกิดอย่างยั่งยืนในห้องทดลองบนโลกได้ เพราะในการที่จะให้อนุภาคโปรตอนที่มีประจุบวกเหมือนกัน หลอมรวมกันได้ เขาต้องเร่งอนุภาคดังกล่าวให้มีความเร็วเกือบเท่าแสง ต้องใช้ความดันที่มากมหาศาลประดุจความดันที่ใจกลางดวงอาทิตย์ ต้องใช้แสงเลเซอร์ความเข้มสูง และต้องใช้สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มมหาศาลเพื่อเก็บกักอะตอมเหล่านี้ไม่ให้แตกกระจัดกระจาย ทั้งนี้ก็เพื่อให้มันสามารถทำปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้อย่างต่อเนื่อง

การจำเป็นต้องใช้ปัจจัยซูเปอร์ไฮเทคหลายรูปแบบเช่นนี้ ทำให้เทคโนโลยีการผลิตพลังงานลักษณะนี้ จึงยังไม่มีในปัจจุบัน

ดังนั้น ในอดีตเมื่อ Stanley Pons และ Martin Fleischman แห่งมหาวิทยาลัย Utah และ Southampton ได้ออกมาประกาศทางสื่อมวลชน เมื่อวันที่ 23 มีนาคม พ.ศ. 2532 ว่า เขาทั้งสองพบวิธีสร้างปฏิกิริยา fusion ซึ่งจะให้พลังงานไม่รู้หมด โดยใช้อุปกรณ์ง่ายๆ ในห้องปฏิบัติการทดลองระดับมัธยม คนทั้งโลกจึงตกตะลึงเปรียบเสมือนกับการมีคนอ้างว่า ได้พบวิธีรักษามะเร็งโดยให้คนไข้กินเกลือ 3 ช้อนชา ยังไงยังงั้น

เพราะ Pons และ Fleischman ได้อ้างว่า เวลาเขาใช้โลหะ palladium จุ่มในน้ำหนัก (heavy water) ซึ่งเป็นน้ำที่ประกอบด้วยออกซิเจนกับ deuterium อันเป็นธาตุอีกรูปแบบหนึ่งของไฮโดรเจน ที่มีโปรตอนและนิวตรอนอย่างละตัวในนิวเคลียส เขาเห็นโลหะ palladium ดึงดูดอะตอมของ deuterium เข้าไปหลอมรวมกัน และปลดปล่อยพลังงานออกมา เหตุการณ์ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นขณะที่ในห้องทดลองมีอุณหภูมิเพียง 30 องศาเซลเซียส เท่านั้นเอง

แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เร่งรัดทำการทดลองตรวจสอบความถูกต้องของการทดลองนี้ โดยใช้อุปกรณ์ลักษณะเดียวและขนาดเดียวกับที่ Pons และ Fleischman ใช้ กลับไม่มีใครเห็นเหตุการณ์ปลดปล่อยพลังงานเลย

เมื่อความจริงปรากฏออกมาว่า Pons และ Fleischman ลวงโลก ชื่อเสียงและศักดิ์ศรีของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสอง จึงไม่มีอะไรเหลือ และ ณ วันนี้ก็ไม่มีใครสนใจว่าคนทั้งสองกำลังทำการทดลองเรื่องอะไร และ ณ ที่ใด

เหตุการณ์ fusion ที่อุณหภูมิต่ำหรือที่เรียกว่า cold fusion นี้ ได้ทำให้นักฟิสิกส์ปักใจเชื่อว่า กว่ามนุษย์จะมีพลังงานรูปแบบนี้ใช้ คงต้องใช้เวลาจากวันนี้อีก 50 ปี

แต่เมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2545 วารสาร Science ซึ่งเป็นวารสารชั้นนำของโลกก็ได้เสนอรายงานการวิจัยว่า มีผู้พบวิธีทำ cold fusion อีก โดยใช้เทคนิคใหม่ที่ Rusi Taleyarkhan แห่ง Oak Ridge National Laboratory ในรัฐ Tennessee สหรัฐอเมริกาเรียกว่า acoustic cavitation โดย Taleyarkhan ได้สร้างฟองอากาศขึ้นในของเหลว acetone แล้วใช้คลื่นเสียงพลังงานสูงอัดฟองอากาศให้ยุบตัวอย่างรวดเร็ว มีผลทำให้อากาศภายในฟองมีความดันสูง และฟองมีอุณหภูมิสูงมาก จนพลังงานเสียงที่ฟองได้รับถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานแสงจึงทำให้เขาสามารถเห็นแสงได้ นี่คือปรากฏการณ์ sonoluminescence ที่นักฟิสิกส์ได้รู้จักมานาน แต่สำหรับเหตุการณ์นี้ Taleyarkhan อ้างว่าเขาสามารถเห็นอนุภาคนิวตรอน และอนุภาค tritium (3H) หลุดออกมาด้วย

ความแตกต่างของ acetone ธรรมดา (CH3 COCH3) กับ acetone ที่ Taleyarkhan ใช้คือ (CD3 COCD3) ซึ่งมี deuterium แทน hydrogen อยู่ 6 อะตอม อนุภาคโปรตอนและนิวตรอนที่เขาอ้างว่าเห็นนั้น เกิดจากปฏิกิริยา 2D+2D-3T+proton หรือ 2D+2D+3He+neutron และในการทำฟองอากาศ Taleyarkhan ได้ใช้อนุภาคนิวตรอนพลังงานสูง ระดมยิง acetone เมื่อโมเลกุลของ acetone ได้รับพลังงาน มันจะมีอุณหภูมิสูงและระเหยเป็นไอรวมกันเป็นฟองอากาศที่มีขนาดตั้งแต่ 1 มิลลิเมตรขึ้นไป จึงอาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เมื่อถูกคลื่นเสียงอัด มันจะหดตัวกลับจากการมีขนาดใหญ่ระดับมิลลิเมตร เป็นระดับนาโนเมตรที่เล็กกว่าราว 1 ล้านเท่า พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นจะอัดอะตอมของ deuterium (2D) ให้หลอมรวมกัน แล้วมีอนุภาคนิวตรอนและโปรตอนหลุดออกมา แต่โปรตอนจะถูก acetone ดึงดูด ส่วนนิวตรอนจะสามารถเล็ดลอดออกมา ซึ่ง Taleyarkhan อ้างว่าเขาตรวจพบนิวตรอนจริงๆ ซึ่งนั่นคือ ผลพวงที่ได้จากการหลอมรวมอะตอมที่เบาของ deuterium เป็นอะตอมของธาตุที่หนักกว่าเช่น tritium หรือ helium ซึ่งนี่ก็คือ cold fusion อีกรูปแบบหนึ่ง

แต่เมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ.2545 K.S. Suslick และ K.J. Kolbeck แห่งมหาวิทยาลัย Illinois ในสหรัฐอเมริกา ได้ทำการทดลองเรื่องนี้ซ้ำ และพบว่าปฏิกิริยาเปลี่ยนพลังงานเสียงเป็นพลังงานแสง (sonoluminescence) ที่ใช้เวลานั้นนาน 0.000000000000001 วินาทีนี้เกิดจากปฏิกิริยาเคมี มิได้เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ดังที่ Taleyarkhan คิด และพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นก็ไม่มากพอที่จะทำให้เราได้พลังงานรูปแบบ fusion

ข้อสรุป ณ วันนี้ จึงมีว่านักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสร้างปฏิกิริยา fusion ที่มีอุณหภูมิต่ำได้ และ fusion นั้น ก็ยังคงเป็นพลังงานในฝันของมนุษยชาติในอนาคต ทั้งๆ ที่สหรัฐอเมริกาได้ทุ่มเงิน 765,000 ล้านบาท ไปเพื่อศึกษาเรื่องนี้แล้ว แต่เราก็ยังไม่สามารถได้พลังงานจาก fusion มากและต่อเนื่อง

ในอนาคต เราจึงมีโครงการ International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) และ Fusion Ignition Research Experiment (FIRE) ที่มุ่งหาพลังงานจาก hot fusion โดยอาศัยความร่วมมือจากนักวิทยาศาสตร์หลายชาติเช่น สหรัฐฯ ญี่ปุ่น แคนาดา และสเปน เพื่อสร้างแก๊สที่ร้อน 100 ล้านองศา ให้หลอมรวมในสนามแม่เหล็กความเข้มสูง ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานของมา 4x109 วัตต์ ในอีก 30 ปี


   
Today, there have been 6 visitors (15 hits) on this page!
This website was created for free with Own-Free-Website.com. Would you also like to have your own website?
Sign up for free