Home
  
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
ยิง "ซูเปอร์เลเซอร์" ร้อนเท่าใจกลางดาวดวงน้อย หวังทดลอง "นิวเคลียร์ฟิวชัน" PDF พิมพ์

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันบนโลกเกิดขึ้นที่ห้องปฏิบัติการในสหรัฐฯ (บีบีซีนิวส์)

สหรัฐฯ เดินเครื่อง "ซูเปอร์เลเซอร์" ยิงลำแสงได้ 192 ลำ สร้างความร้อน-ความดันได้เท่าใจกลางดาวดาวฤกษ์ สร้างความหวังในการทดลอง "นิวเคลียร์ฟิวชัน" เพื่อสร้างแหล่งพลังงาน ที่นักวิทยาศาสตร์ทุ่มเทศึกษามาเกินครึ่งศตวรรษ

หนึ่งในลำแสงซูเปอร์เลเซอร์ซึ่งเอ็นไอเอฟได้เดินเครื่องเป็นที่เรียบร้อยแล้ว เพื่อจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ให้ความร้อนพอๆ กับใจกลางดาวฤกษ์ (เอเอฟพี)


       
       หน่วยงานการเผาไหม้เครื่องยนต์แห่งสหรัฐฯ หรือเอ็นไอเอฟ (The US National Ignition Facility : NIF)  ได้ทดลองจุดการเผาไหม้จาก "ซูเปอร์เลเซอร์" ซึ่งสร้างความร้อนได้สูงพอๆ กับดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งไปเมื่อวันที่ 28 พ.ค.ที่ผ่านมาตามเวลาท้องถิ่น ซึ่งตามรายงานโดยเอเอฟพีระบุว่า มีเจ้าหน้าที่ทั้งระดับรัฐและระดับชาติของสหรัฐฯ นับพันเข้าร่วม โดยนักวิทยาศาสตร์ชี้ว่าการทดลองดังกล่าวมีเป้าหมายเพื่อผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันที่มีความปลอดภัย
       
       สถาบันเอ็นไอเอฟเป็นสถาบันที่มีระบบเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงที่สุดในโลก ซึ่งระบบดังกล่าวตั้งอยู่ภายในห้องปฏิบัติการลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์แห่งสหรัฐฯ (Lawrence Livermore National Laboratory) โดยเครื่องมือเชื่อมต่อภายในห้องทรงกลมขนาดเท่าบ้านและโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดเล็กๆ ได้ถึง 192 ลำ ซึ่งทำเกิดความร้อนและความดันได้เท่ากับใจกลางดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้

เอ็นไอเอฟเปิดให้เข้าชมห้องปฏิบัติการลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์เมื่อวันเดินเครื่องยิงลำแสงซูเปอร์เลเซอร์ (เอพี)
       
       อีกทั้งห้องปฏิบัติการของเอ็นไอเอฟ ยังสร้างเงื่อนไขและชักนำให้เกิดการทดลองที่ไม่เคยทำได้มาก่อนมาบนโลก อย่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งเหนี่ยวนำด้วยซูเปอร์เลเซอร์ที่เกิดจากการชนกันของอะตอมไฮโดรเจน และผลิตพลังงานได้มากเกินที่ต้องการสำหรับเตรียมพร้อมใน "การจุดระเบิดเผาไหม้" กิริยา ซึ่งระหว่างสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันนั้นบีบีซีนิวส์ระบุว่า ลำเลเซอร์ทั้งหมดจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ที่มีขนาดเท่าลูกปืนกลมๆ เม็ดเล็กๆ ได้สร้างกำลังไฟฟ้ามากกว่า 50 ล้านล้านวัตต์ ซึ่งมากกว่าการใช้ในช่วงสูงสุดของสหรัฐฯ ทั้งหมดเสียอีก
       
       “
นี่คือเป้าหมายจากการค้นหาอันยาวไกลเพื่อ "พลังงาน" ซึ่งเป็นเป้าหมายของนักวิจัยด้านนิวเคลียร์ฟิวชันมายาวนานกว่าครึ่งศตวรรษ ความสำเร็จของเอ็นไอเอฟจะเป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่มีนัยสำคัญต่อประวัติศาสตร์ ที่การพิสูจน์ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นครั้งแรก และกระบวนการที่สร้างพลังให้กับดวงดาวได้เกิดขึ้นบนโลก" เอ็ดวาร์ด มอเซ็ส (Edward Moses) ผู้อำนวยการเอ็นไอเอฟให้ความเห็น

ภาพจำลองก้อนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิวชัน (บีบีซีนิวส์)


       
       ทั้งนี้ เอ็นไอเอฟก่อตั้งขึ้นเมื่อปี 2540 โดยองค์การความมั่นคงทางนิวเคลียร์ (National Nuclear Security Administration: NNSA) ของกระทรวงพลังงานแห่งสหรัฐฯ ขณะที่ห้องปฏิบัติการก่อตั้งมาตั้งแต่ปี 2495 โดยเป็นสถาบัน ทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประยุกต์เพื่อความมั่นคงของสหรัฐฯ ซึ่งนอกจากเป้าหมายทางด้านพลังงานแล้ว สถาบันแห่งนี้ยังมีพันธสัญญาที่จะทำการค้นพบวิทยาศาสตร์ทางด้านดวงดาวและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ด้วยการสร้างเงื่อนไขที่มีอยู่ในซูเปอร์โนวา หลุมดำและใจกลางดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ด้วย
       
       “เพื่อเข้าใจการค้นพบเราเองในเอกภพและอะไรที่สร้างเราขึ้นมา สิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งก็คือทำความเข้าใจการระเบิดของดวงดาว" บีบีซีนิวส์อ้างคำพูดของ ศ.พอล แดรค (Professor Paul Drake) จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน (University of Michigan) ซึ่งเป้นหนึ่งในนักวิจัยไม่กี่คน ที่ได้นั่งคอยการทดลองในตึกของเอ็นไอเอฟ และคาดหวังที่จะได้ทดสอบทฤษฎีของพวกเขาด้วยอุปกรณ์ขนาดใหญ่นี่
       
       ขณะที่ ดร.อีริค สตอร์ม (Dr Erik Storm) จากห้องปฏิบัติการลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์กล่าวว่า เราสามารถกำหนดตารางการเกิดซูเปอร์โนวาได้จากสิ่งอำนวยความสะดวกในเอ็นไอเอฟ แทนที่จะต้องนั่งรอการเกิดสักครั้งอย่างไม่ตั้งใจในเอกภพ ขณะเดียวกันภายในห้องปฏิบัติการเรายังสามารถเปลี่ยนแปลงการทดลองในแต่ละครั้งได้ เราจึงสร้างระเบิดซูเปอร์โนวาได้อย่างซ้ำๆ
       
       พร้อมกันนี้ บีบีซีนิวส์ยังได้อธิบายการทำงานของซูเปอร์เลเซอร์ ซึ่งทำให้เกิดอุณหภูมิได้สูงถึง 100 ล้านองศาเซลเซียสและสร้างความดันได้มากกว่าความดันของชั้นบรรยากาศโลกอีกหลายพันล้านเท่า โดยการบังคับให้นิวเคลียสของไฮโดรเจนหลอมรวม จากนั้นพลังงานมหาศาลก็จะถูกปลดปล่อยออกมา
       
       ในส่วนของการทดลองทางด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์นั้น ศ.แดรคอธิบายว่า ก้อนเชื้อเพลิงถูกออกแบบให้เป็นชั้นๆ รูปครึ่งวงกลม เพื่อเลียนแบบใจกลางของดวงดาว จากนั้นยิงลำเลเซอร์เข้าสู่ใจกลางก้อนเชื้อเพลิง แล้วทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่พัดให้ก้อนเชื้อเพลิงแยกกระจาย ซึ่งการทดลองดังกล่าวใช้เวลาเพียงในหลายพันล้านวินาที ดังนั้นรายละเอียดของการระเบิดจะถูกจับตาด้วยเซนเซอร์ที่เหมาะสม
       
       ส่วนนักวิทยาศาสตร์ทางด้านดวงดาวก็ตื่นเต้นที่ได้มีส่วนร่วมกับเอ็นไอเอฟเช่นกัน โดยปรารถนาที่จะใช้เครื่องมือไฮเทคทดสอบทฤษฎีของพวกเขา โดย ศ.เดวิด สตีเฟนสัน (Prof. David Stevenson) จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology) กล่าวว่า ดาวพฤหัสบดีมีบทบาทสำคัญต่อระบบสุริยะ เนื่องจากแรงดึงดูดของดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ทำให้เกิดเมฆฝุ่นและเศษซากอวกาศกลุ่มใหญ่ในอวกาศใกล้ๆ กับเรา และก่อเกิดเป็นดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ รวมทั้งโลกของเรา
       
       อีกทั้ง มีการค้นพบดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์กว่า 300 ดวง ทั้งที่มีมวลใกล้เคียงและมากกว่าดาวพฤหัส โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล ซึ่งการเข้าใจว่าดาวก๊าซยักษ์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นอย่างไรและเมื่อไหร่ ช่วยฉายภาพวิวัฒนาการระบบดาวเคราะห์อื่นๆ ได้ แต่การจะเข้าใจเช่นนั้นได้นักวิทยาศาสตร์ต้องช่วยเอ็นไอเอฟทำความเข้าใจเกี่ยวกับอุณหภูมิสุดขั้วและวามดันที่ใจกลางดาวกลาง รวมถึงผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับสสารในสภาวะดังกล่าว
       
       
กลไกการจุดระเบิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน
       

       - เติมเชื้อเพลิงปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในแคปซูลทรงกลมขนาดเท่าเม็ดถั่ว ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของดิวเทอเรียมและตริเทียม 150 ไมโครกรัม
       
       - เลเซอร์ถูกกำหนดให้ยิงคลื่นสั้นที่มีความเร็ว 1 ใน 2 หมื่นล้านส่วนของวินาที ซึ่งช่วงเวลาดังกล่าวจะทำให้เกิดกำลังไฟฟ้าสูงถึง 50 ล้านล้านวัตต์ หรือเทียบเท่ากับพลังงานที่ทำให้หลอดไป 100 วัตต์จำนวน 50 ล้านล้านดวงสว่างพร้อมกัน
       
       - กำลังเลเซอร์ทั้งหมดจะโฟกัสไปที่ผิวของแคปซูล โดยที่เชื้อเพลิงภายในจะถูกอัดแน่นให้มีความหนาแน่นมากกว่าตะกั่ว 100 เท่า
       
       - แคปซูลจะถูกให้ความร้อนด้วยอุณหภูมิที่สูงกว่า 100 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งภายใต้เงื่อนไขที่สุดขั้วขนาดนี้ จะทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันขึ้น.


Views: 1702

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 33 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 10944511  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!