หลายคนอาจเคยได้ยินคำว่า “ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์” กันมาบ้าง และอาจสงสัยว่าคืออะไร วันนี้เราจะมาเล่าให้ฟังกันว่า ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ คืออะไร มีความน่าสนใจอย่างไร คำว่า ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ ก็คือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน เป็นเครื่องที่ใช้จำลองการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของดวงอาทิตย์ให้เกิดขึ้นบนโลกนั่นเอง เราจะเห็นได้ว่าบนดวงอาทิตย์นั้นมีแหล่งพลังงานมากมายมหาศาล อีกทั้งยังสามารถส่งผ่านพลังงานเหล่านั้นมายังโลกของเรา ให้เราได้นำเอามาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้อีกด้วย ซึ่งพลังงานที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์นั้น มาจาก “ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน” ลองคิดดูสิคะว่า หากเราสามารถสร้างพลังงานแบบเดียวกันนี้ให้เกิดขึ้นบนโลกของเราได้ เราก็จะมีแหล่งพลังงานให้ใช้กันอย่างเหลือเฟือเลยทีเดียว นอกจากนี้แล้วยังมีข้อดีอื่นๆ อีก เช่น เป็นแหล่งพลังงานที่ถือเป็นพลังงานสะอาด ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน ไม่ก่อปัญหาเรื่องกากกัมมันตรังสีซึ่งเป็นจุดอ่อนของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์แบบฟิชชันที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน รวมทั้งยังเป็นเทคโนโลยีที่มีความปลอดภัยสูงมากอีกด้วย

   จากข้อดีของ ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ หรือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน ที่มีอยู่มากมายนั้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์พยายามอย่างมากที่จะทำให้สำเร็จ แต่ก็ยังมีความท้าทายอยู่ เนื่องจากการที่จะสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันให้เกิดขึ้นบนโลกได้นั้น จะต้องมี 2 ปัจจัยหลัก คือ “เชื้อเพลิง” และ “สภาวะที่เหมาะสม” ซึ่งเชื้อเพลิงที่นำมาใช้นั้น เรียกว่า “ดิวเทอเรียม” เป็นเชื้อเพลิงที่มีอยู่มากมายในทะเล เชื้อเพลิงจึงไม่เป็นปัญหาสำหรับเรื่องนี้ แต่สิ่งที่ยังเป็นความท้าทายของเทคโนโลยีฟิวชัน ก็คือ การสร้างสภาวะที่เหมาะสม โดยจะต้องทำการจำลองสภาวะแบบเดียวกับสภาวะบนดวงอาทิตย์ เพราะปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะเกิดขึ้นได้เมื่ออยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงมากๆ แต่เนื่องจากสภาวะบนโลกมีอุณหภูมิและแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าดวงอาทิตย์มาก การจะสร้างปฏิกิริยาฟิวชันบนโลกจึงต้องทำให้เชื้อเพลิงมีอุณหภูมิสูงกว่าบนดวงอาทิตย์ โดยต้องทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่า 100 ล้านองศาเซลเซียส หรือประมาณ 7 เท่าของแกนกลางดวงอาทิตย์ ซึ่งที่อุณหภูมิระดับนี้ เชื้อเพลิงจะอยู่ในสถานะที่เรียกว่า พลาสมา ดังนั้นหากเราต้องการผลิตไฟฟ้าจากปฏิกิริยาฟิวชัน ก็จะต้องสร้างพลาสมาที่มีอุณหภูมิและความหนาแน่นสูงเพียงพอ ที่สำคัญจะต้องรักษาสภาพของพลาสมาไว้ให้ได้นานๆ เพื่อที่จะสร้างพลังงานฟิวชันไปผลิตไฟฟ้าให้ได้อย่างต่อเนื่องนั่นเอง ดังนั้น ความท้าทายของเทคโนโลยีฟิวชันเพื่อการผลิตไฟฟ้า จึงขึ้นอยู่กับความสามารถในการควบคุมพลาสมาให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมให้ได้ยาวนานที่สุด ทำให้การศึกษาและวิจัยด้านฟิวชันมุ่งเน้นไปที่การ “กักเก็บ” พลาสมาให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมต่อการเกิดปฏิกิริยาให้ได้นานเพียงพอ

   แม้ว่าปัจจุบันเราจะสามารถสร้างปฏิกิริยาฟิวชันให้เกิดขึ้นได้แล้วในห้องทดลอง แต่เรายังไม่สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้จริง เนื่องจากข้อจำกัดที่ยังไม่สามารถกักเก็บพลาสมาให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมได้นานเพียงพอ จึงไม่เกิดปฏิกิริยาฟิวชันแบบต่อเนื่อง หลายประเทศทั่วโลกจึงได้มีการวิจัยและพัฒนาเพื่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน โดยชนิดที่เป็นที่นิยมมากที่สุดเรียกว่า “เครื่องปฏิกรณ์แบบโทคาแมค” ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่มีรูปร่างคล้ายโดนัท มีอยู่มากกว่า 250 เครื่องทั่วโลก และยังมีโครงการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันชนิดนี้ที่เป็นความร่วมมือในระดับนานาชาติ คือ โครงการ ITER (อ่านว่า อีเทอร์) ซึ่งเป็นความร่วมมือของประเทศมหาอำนาจอย่าง สหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา จีน อินเดีย ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และรัสเซีย โครงการนี้กำลังก่อสร้างอยู่ที่ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งหากโครงการนี้ก่อสร้างแล้วเสร็จ จะถือว่า เป็นดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

   อย่างไรก็ดี แม้เทคโนโลยีฟิวชันจะยังไม่สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้จริง แต่ถือว่ามีความก้าวหน้าอย่างชัดเจน ดังจะเห็นได้จากความสำเร็จในการทดลองเดินเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันของประเทศจีน ที่สามารถทำอุณหภูมิได้สูงกว่าดวงอาทิตย์ถึง 5-10 เท่าเลยทีเดียว กลายเป็นกระแสที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก จากความสำเร็จนี้ทำให้ประเทศจีนคาดการณ์ว่าอีกประมาณ 30 ปี เราอาจจะได้เห็นโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชันเกิดขึ้นบนโลก ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ หรือ เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน จึงเป็นเรื่องที่น่าจับตามอง และทั่วโลกก็ให้ความสำคัญเป็นอย่างมาก ผู้ฟังสงสัยกันมั้ยคะว่า แล้วประเทศไทยของเราได้มีการศึกษาวิจัยเรื่องนี้หรือไม่ ตอนถัดไปเราจะมาพูดถึงเรื่อง “ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ของไทย” ให้ฟังกันค่ะ ยังไงอย่าพลาดกับตอนหน้ากันนะคะ