“พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน ถูกมองว่าเป็น “ความหวังสุดท้าย” ของมนุษยชาติ ในการแก้ปัญหาความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การจำลองกระบวนการนี้บนโลก ถูกเรียกขานว่า “ดวงอาทิตย์เทียม” ภายใต้ความร่วมมือของ 35 ประเทศ ในโครงการ ITER หนึ่งในนั้นคือโครงการดวงอาทิตย์เทียมของจีน ซึ่งประสบความสำเร็จในการจุดปฏิกิริยาฟิวชัน และการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานนี้ เปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ”
บทความโดย สันติ ตั้งรพีพากร
นิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion) คือกระบวนการที่นิวเคลียสของอะตอมเบา หลอมรวมกันเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า เช่น การหลอมรวมของดิวทีเรียมและทริเทียม (ไอโซโทปของไฮโดรเจน) เกิดเป็นฮีเลียมพร้อมปลดปล่อยพลังงานมหาศาล ต่างจากนิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission) ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปัจจุบัน
นิวเคลียร์ฟิวชันมีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือ เชื้อเพลิงอุดมสมบูรณ์ เนื่องจากดิวทีเรียมสกัดได้จากน้ำทะเล และทริเทียมสามารถผลิตได้จากลิเทียม ให้พลังงานต่อหน่วยมวลสูงกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลหลายล้านเท่า เป็นพลังงานสะอาด ไม่เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ควบคุมไม่ได้ ไม่มีของเสียกัมมันตรังสีอายุยาวในระดับเดียวกับฟิชชัน และ ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
โครงการ ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ตั้งอยู่ที่เมืองคาดาราช ประเทศฝรั่งเศส ภายใต้ความร่วมมือของ 35 ประเทศ รวมถึงสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา จีน รัสเซีย ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และอินเดีย เป็นโทคาแมก (Tokamak) ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก มุ่งเป้าสร้างพลาสมาที่อุณหภูมิสูงกว่า 150 ล้านองศาเซลเซียส และผลิตพลังงานสุทธิได้มากกว่าที่ใช้ไป 10 เท่า
ในเดือนธันวาคม 2022 NIF ของสหรัฐอเมริกา ประสบความสำเร็จครั้งประวัติศาสตร์ในการบรรลุ “Ignition” หรือการจุดติดไฟด้วยการฟิวชันแบบกักขังด้วยเลเซอร์ (Inertial Confinement Fusion) โดยให้พลังงานออกมามากกว่าพลังงานเลเซอร์ที่ยิงเข้าไป เป็นการพิสูจน์หลักการว่าเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ
ขณะที่โครงการ BEST (Burning plasma Experimental Superconducting Tokamak) ของจีนคือหมุดหมายสำคัญ ในการนับถอยหลังสู่แสงสว่างจากไฟฟ้าดวงแรก ด้วยพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน โดยมีกำหนดการเริ่มปฏิบัติการในปี 2027 และเป้าหมาย burning plasma ที่ชัดเจน
BEST เป็นโครงการโทคาแมกเจนเนอเรชันใหม่ พัฒนาโดยสถาบันฟิสิกส์พลาสมาของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences – ASIPP) ในเมืองเหอเฟย์ มณฑลอานฮุย เริ่มก่อสร้างปี 2023 คาดแล้วเสร็จและเริ่มปฏิบัติการประมาณปี 2027
จีนมีเส้นทางการพัฒนาฟิวชันที่เป็นระบบชัดเจน ประกอบด้วยสามเสาหลัก คือ EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ทดลองพลาสมาอุณหภูมิสูงและเทคโนโลยีพื้นฐาน ปฏิบัติการตั้งแต่ปี 2006 สร้างสถิติต่อเนื่อง BEST ก้าวสู่ Burning Plasma และทดสอบการผลิตพลังงานสุทธิ อยู่ระหว่างก่อสร้าง (คาดเสร็จ 2027) และ CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor) โรงไฟฟ้าฟิวชันต้นแบบระดับสาธิต อยู่ในขั้นออกแบบ
BEST จึงเป็นสะพานเชื่อมระหว่าง EAST ที่พิสูจน์ความสามารถในการกักขังพลาสมา กับ CFETR ที่จะเป็นการผลิตไฟฟ้าจริง โดย BEST จะทดสอบเทคโนโลยีสำคัญ เช่น ระบบระบายความร้อน ระบบผลิตทริเทียม และวัสดุทนนิวตรอน ซึ่งจำเป็นต่อ CFETR
ความก้าวหน้าของ EAST เป็นรากฐานสำคัญที่ทำให้ BEST เป็นไปได้ เริ่มตั้งแต่ปี 2021 EAST รักษาพลาสมาอุณหภูมิ 120 ล้านองศาเซลเซียสได้นาน 101 วินาที ปี 2023 สร้างสถิติรักษาพลาสมาโหมด (High-confinement) ได้นานกว่า 403 วินาที ปี 2025 มีรายงานความสำเร็จในการรักษาพลาสมาอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานขึ้นอย่างต่อเนื่อง สถิติเหล่านี้พิสูจน์ว่าจีนมีความสามารถด้านการควบคุมพลาสมาเสถียรในระยะยาว ซึ่งเป็น precondition สำคัญ
จุดนับถอยหลังสำคัญที่สุดคือปี 2027 ซึ่งเป็นปีที่ BEST คาดว่าจะเกิด “First Plasma” และตามด้วยการทดลอง burning plasma ซึ่งจะเป็นก้าวสำคัญที่สุดของจีนสู่การเป็นผู้นำด้านฟิวชันระดับโลก
โครงการ BEST ของจีน คือหมุดหมายสำคัญในการนับถอยหลังสู่แสงสว่างจากไฟฟ้าดวงแรก ด้วยพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน โดยกำหนดเริ่มปฏิบัติการในปี 2027 และเป้าหมาย burning plasma ที่ชัดเจน ต่อยอดความสำเร็จของ EAST สู่อนาคตของ CFETR และโรงไฟฟ้าฟิวชันเชิงพาณิชย์
หาก BEST ประสบความสำเร็จ จีนจะก้าวขึ้นเป็นผู้นำด้านฟิวชันระดับโลก และ “ดวงอาทิตย์เทียม” ของจีน จะกลายเป็นแสงสว่างจริง ที่ส่องสว่างให้กับมนุษยชาติ ในทศวรรษ 2040–2050
