ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดในปัจจุบันที่กำลังเข้าใกล้โลกแห่งนิยายวิทยาศาสตร์ล้ำยุคต่างๆ มากมาย ซึ่งหนึ่งในความรู้สุดล้ำที่กำลังจะพาทุกๆ ท่านไปสำรวจกันนี้ นั้นก็คือ “การจำลองดวงอาทิตย์” ที่น่าสนใจมากๆ เลยหล่ะครับ จะเป็นอย่างไรมีข้อมูลแบบไหนบ้างนั้น…เราไปชมกันดีกว่าครับ
รู้จักกับดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ (Sun) เป็นดาวฤกษ์ ณ ใจกลางระบบสุริยะ เป็นพลาสมาร้อนทรงเกือบกลมสมบูรณ์ โดยมีการเคลื่อนที่พาซึ่งผลิตสนามแม่เหล็กผ่านกระบวนการไดนาโม ปัจจุบันเป็นแหล่งพลังงานสำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.39 ล้านกิโลเมตร ใหญ่กว่าโลก 109 เท่า และมีมวลประมาณ 330,000 เท่าของโลก คิดเป็นประมาณร้อยละ 99.86 ของมวลทั้งหมดของระบบสุริยะ มวลประมาณสามในสี่ของดวงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจน ส่วนที่เหลือเป็นฮีเลียมเป็นหลัก โดยมีปริมาณธาตุหนักกว่าเล็กน้อย รวมทั้งออกซิเจน คาร์บอน นีออน และเหล็ก
พลังงานของดวงอาทิตย์
พลังงานของดวงอาทิตย์ผลิตโดยปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ทุก ๆ หนึ่งวินาที ดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไฮโดรเจน 700,000,000 ตัน ให้กลายเป็นฮีเลียม 695,000,000 ตัน และพลังงานในรูปของรังสีแกมม่าอีกจำนวน 5,000,000 ตัน ซึ่งสามารถผลิตได้ 3.86e33 เอิร์ก/วินาที หรือ 386 พันล้าน พันล้าน เมกกะวัตต์
การจำลองดวงอาทิตย์
จากข่าวที่มีรายงานเกี่ยวกับ จีนเปิดสถิติใหม่ “ดวงอาทิตย์จำลอง” ทำงานได้นานที่สุดในโลก 1,056 วินาที โดยเป้าหมายสูงสุดคือการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นให้เหมือนดวงอาทิตย์จริง จะเห็นได้ว่า มีครวามก้าวหน้าเพื่อเข้าสู้พลังงานไร้ขีดจำกัดมากขึ้นแล้วนะครับ
การสร้างดวงอาทิตย์เทียม (Artificial Sun) ถือเป็นข่าวคราวที่มีมาให้เห็นอยู่พักใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุคที่เกิดวิกฤติด้านสภาพภูมิอากาศ หลายประเทศร่วมมือและแข่งขันกันสร้างแหล่งพลังงานใหม่ที่สะอาดกว่าเดิม เห็นได้จากโครงการเมกะโปรเจกต์ ITER (International Fusion Energy Organization) สร้างดวงอาทิตย์เทียม ทั้ง สหรัฐอเมริกา จีน รัสเซีย สหภาพยุโรป เกาหลีใต้ และอินเดีย ขณะเดียวกัน ประเทศเหล่านี้ก็พยายามที่สร้างดวงอาทิตย์เทียมเป็นของตัวเองไปพร้อมกับโครงการที่ทำร่วมกับชาติอื่น
โดยเฉพาะกับประเทศจีนที่วางแผนสร้างดวงอาทิตย์เทียมและเริ่มลงมือในปี 2006 กับการทดสอบการทำปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของเตาปฏิกรณ์แบบโทคาแมค (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ที่เรียกกันสั้นๆ ว่า ‘EAST’
รัฐบาลจีนระบุถึงจุดประสงค์ของการสร้างดวงอาทิตย์เทียมไว้ว่า เพื่อศึกษากระบวนการแผ่พลังงานไปทั่วระบบสุริยะของดวงอาทิตย์ โดยจำลองการสร้างพลังงานของดวงอาทิตย์ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจนได้พลังงานฟิวชัน ซึ่งเป็นกระบวนการเกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น การปล่อยพลังงานของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ และการจำลองการทำงานของดวงอาทิตย์ จะนำไปสู่การควบคุมแหล่งกำเนิดพลังงานสะอาดราคาถูกที่สามารถนำมาใช้ได้ไม่มีที่สิ้นสุด
รู้จักกับ นิวเคลียร์ฟิวชัน
พลังงานฟิวชัน (อังกฤษ: Fusion power) คือพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ปฏิกิริยาชนิดนี้เกิดจากการที่นิวเคลียสของอะตอมธาตุเบาหลอมตัวเข้าด้วยกัน และได้นิวเคลียสที่หนักกว่าเดิมและมีเสถียรภาพมากขึ้น มวลของธาตุเบาที่รวมกันจะหายไปเล็กน้อยซึ่งส่วนที่หายไปนั้นเองได้เปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานตามสมการ 𝐸=𝑚𝑐2
กระบวนการนี้ได้ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่แผ่ออกไปในระบบสุริยะเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดนี้ ซึ่งต้องอาศัยความร้อนที่อุณหภูมิสูงนับล้านองศาเซลเซียส และมาจากการรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจน 2 อะตอม ได้เป็นฮีเลียม 1 อะตอม โดยเกิดขึ้นบริเวณแกนกลางของดวงอาทิตย์
มนุษย์พยายามที่จะสร้างพลังงานนี้โดยการรวมไฮโดรเจน 2 อะตอม (ดิวเทอเรียมกับทริเทียม)เป็นฮีเลียม 1 อะตอม โดยพลังงานต่อมวลของปฏิกิริยานี้มากกว่ากระบวนการฟิชชันมาก อีกทั้งผลิตผลจากปฏิกิริยานี้จะไม่เป็นสารกัมมันตรังสี
การทดลองที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันคือการทดลองที่ Joint European Torus (JET) ปี ค.ศ. 1997 JET ได้สร้างพลังงานฟิวชั่นขึ้นได้ขนาด 16.1 เมกกะวัตต์ (65% ของพลังงานที่ใส่เข้าไป) โดยที่สามารถรักษาระดับพลังงานฟิวชั่นสูงกว่า 10 เมกกะวัตต์ได้นานกว่า 0.5 วินาที
เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับข้อมูลเกี่ยวกับ “การจำลองดวงอาทิตย์เป็นไปได้จริงหรือ” ที่เราได้รวบรวมมาฝากทุกๆ ท่านกันในบทความข้างต้นนี้กัน คิดว่าน่าสนใจมากๆ เลยทีเดียวหล่ะครับ สุดท้ายนี้ขอให้เป็นความรู้ที่ดีสำหรับทุกท่านกันนะครับ