ไทยโทคาแมค-1 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันเครื่องแรกของไทย พร้อมเดินเครื่องวิจัยเดือนมีนาคม 2566

วันที่ 16 ธันวาคม 2565  สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ได้รายงานผลความก้าวหน้าการวิจัยด้านพลังงานฟิวชันของสหรัฐอเมริกา พร้อมทั้งแถลงความคืบหน้าการดำเนินการติดตั้งและเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันเครื่องแรกของไทย คาดพร้อมดำเนินการเดือนมีนาคมปี 66 โดยมี ศาสตร์ตราจารย์เกียรติคุณ ดร.เอนก เหล่าธรรมทัศน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม เป็นประธาน และมีการเสวนาการต่อยอดการใช้ประโยชน์จากพลังงานฟิวชัน โดย รองศาสตราจารย์ ดร.ธวัชชัย อ่อนจันทร์ ผู้อำนวยการ สทน. นายวฤต รัตนชื่น ผู้ช่วยผู้ว่าการวิจัย นวัตกรรม และพัฒนาธุรกิจ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย และ ดร.ศักดิ์ประยุทธ สินธุภิญโญ ผู้จัดการศูนย์วิจัยและนวัตกรรม บริษัท เอสซีจี ซิเมนต์ จำกัด ร่วมในการเสวนา

ศาสตร์ตราจารย์เกียรติคุณ ดร.เอนก เหล่าธรรมทัศน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ได้กล่าวเปิดงานว่า “ไทยเป็นประเทศหนึ่งที่มีวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ดี คนไทยโดยทั่วไปไม่ค่อยตระหนักว่าประเทศไทยพัฒนาตนเองทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เป็นลำดับ ระยะหลัง ๆ พัฒนาได้เร็วขึ้น ๆ ผมเมื่อได้มาเป็นรัฐมนตรีว่าการได้เล่าให้สาธารณชนทราบว่าประเทศไทยโดยกระทรวง อว. กำลังทำดาวเทียมซึ่งจะพัฒนาเป็นยานอวกาศ ยานอวกาศนี้จะไปโคจรอบดวงจันทร์ได้ภายใน 7 ปี ตอนนี้เหลือ 6 ปีแล้ว ผมมีความมั่นใจว่าภายใน 6 ปีข้างหน้าเราจะเห็นยานอวกาศของไทยเราไปโคจรรอบดวงจันทร์ได้แน่นอน ประเด็นของเราไม่ได้อยู่ที่ว่าคนอื่นไปแล้วไปทำไม มันอยู่ที่ว่าเราสามารถบังคับยาวอวกาศที่อยู่ห่างจากประเทศไทย 400,000 กิโลเมตรได้ เราไม่เคยคิดว่าคนไทยจะทำได้ ไม่ได้มีแต่ดาวเทียมหรือยานอวกาศเท่านั้นที่คนไทยจะทำได้ แต่ว่าเรามีเครื่องฉายแสงซินโครตรอน ที่มีอยู่แห่งเดียวในอาเซียน สิงคโปร์ก็ไม่มี เราเป็นชาติไม่กี่ชาติในเอเชียที่มีเครื่องฉายแสงซินโครตรอน ทำหน้าที่สร้างปฏิกิริยาฟิวชัน ฟิวชันคือการมารวมกัน เหมือนอาหารฟิวชัน เรื่องปฏิกิริยานิวเคลียร์มี 2 เรื่องหลักๆ คือ เรื่องฟิชชัน ฟิชชันแปลว่าแตกออกไป ฟิวชันแปลว่ารวมเข้ามา ปฏิกิริยาแบบฟิชชันเช่นตัวอย่างระเบิดปรมาณูแตกออกมาก็เกิดเป็นแรงระเบิด มีพลังงานปล่อยออกมาเยอะ และมีกัมมันตรังสีที่เป็นพิษด้วย แต่ฟิวชันเป็นกระบวนการที่สร้างพลังงานมากมายมหาศาลแต่ว่าไม่มีกัมมันตรังสีที่เป็นพิษ หรืออาจจะมีก็น้อยมากๆ ไม่ได้อยู่ในระดับที่เราจะต้องกังวล เป็นปฏิกิริยาที่เกิดบนดวงอาทิตย์ทุกวันทุกคืนตลอดเวลา ดวงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่โลกแก่จักรวาลก็เพราะปฏิกิริยาฟิวชันที่เกิดบนดวงอาทิตย์ แต่นั่นมันเป็นปฏิกิริยาธรรมชาติ มนุษย์พยายามที่จะทำเทคโนโลยีฟิวชัน จนกระทั่งไม่กี่วันที่ผ่านมา เป็นครั้งแรกที่โลกสามารถ

ทำฟิวชันโดยเอาพลังงานใส่เข้าไป แล้วเกิดพลังงานฟิวชันที่ได้พลังงานมากกว่าที่ใส่เข้าไป ก่อนหน้านี้ใส่เข้าไปกับที่ได้ออกมามันเท่า ๆ กัน หรือได้มากกว่ากันนิดหน่อย เรียกว่าefficiencyมันไม่สูง แต่ปัจจุบันนี้มันสูงขึ้นและต่อไปก็จะสูงขึ้นเรื่อย ๆ เพราะฉะนั้นก็มีความหวังสำหรับคนที่รักธรรมชาติรักสิ่งแวดล้อมทั้งหลายว่าเราจะสามารถต่อสู้กับ Carbon Footprint เรื่องอะไรต่าง ๆ ได้ เพราะว่าเราจะมีแหล่งพลังงานที่สะอาด และก็แทบจะไม่มีที่สิ้นสุด ปัญหาเรื่องสิ่งแวดล้อมเรื่องมลพิษเรื่องอะไรต่าง ๆ จะหมดไปโดยปริยาย ในโลกนี้มีประมาณ 40 กว่าประเทศที่ทำปฏิกิริยาฟิวชันได้ ในเอเชียมีจีน อินเดีย ญี่ปุ่น เกาหลี อิหร่านทำได้ ประเทศไทยเป็นอีกประเทศหนึ่งที่ทำฟิวชันได้ ในอาเซียนก็น่าจะมีเราที่มีเครื่องโทคาแมคฟิวชัน ได้มาจากที่จีนโดยที่จีนนับถือสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ของเรามาก จีนก็ให้เครื่องโทคาแมคกับเรามา EGAT(กฟผ.)ก็มาสนับสนุนการฝึกการใช้ การสร้างคน เราถอดออกมาแล้วก็ศึกษาใส่คืนไปแล้วศึกษาทดลองที่เมืองจีน ได้ผล เดี๋ยวเราก็จะย้ายมาที่เมืองไทยมาอยู่ที่ สทน. องครักษ์ ที่สำคัญเรามีคนที่ทำโทคาแมคได้หลายคนทีเดียวเป็นทีมเลย อันนี้ก็ทำให้เราปักธงโทคาแมคได้ในประเทศไทย”

รองศาสตราจารย์ ดร.ธวัชชัย อ่อนจันทร์ ผู้อำนวยการ สทน. ได้กล่าวแสดงความยินดีกับความสำเร็จครั้งสำคัญของห้องปฏิบัติการ Lawrence Rivermore ที่สามารถสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งสามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาได้ในปริมาณที่มากกว่าพลังงานที่ใช้ในการสร้างปฏิกิริยา ซึ่งนักวิจัยจากกลุ่ม National Ignition Fusion ได้ใช้ลำแสงเลเซอร์ 192 ลำ ขนาด 2.05 เมกะจูล ให้ความร้อนแก่เม็ดเชื้อเพลิงขนาดเล็กมาก ที่บรรจุอยู่กระบอกทองคำขนาดเล็ก จนสามารถทำให้ดิวเทอเรียมและทริเทียมที่อยู่ในเม็ดเชื้อเพลิงรวมกันจนเกิดปฏิกิริยาฟิวชัน พร้อมปลดปล่อยพลังงานฟิวชันออกมา 3.12 เมกะจูล มากกว่าพลังงานป้อนเข้า 1.5 เท่า นับเป็นครั้งแรกที่พลังงานฟิวชันที่ผลิต สูงกว่าพลังงานป้อนเข้า ซึ่งถือเป็นความสำเร็จครั้งแรกในประวัติศาสตร์โลก         

สำหรับโครงการฟิวชันในประเทศไทย ที่ดำเนินการโดย สทน. ด้วยการสนับสนุนทุนจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย จากที่ สทน.และ กฟผ. ได้ส่งนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมรวมจำนวน 8 คน ฝึกอบรมภาคทฤษฎีเป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์และต่อด้วยการฝึกภาคปฏิบัติ ตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2565 ที่ผ่านมา จนกระทั่งวันที่ 27 กรกฎาคม 2565 สถาบัน ASIPP ได้ให้ Thailand Team ได้เริ่มเดินเครื่องเองเป็นครั้งแรกโดยทาง จนท. ASIPP ได้คอยสังเกตุควบคุม ซึ่งได้มีการทดสอบระบบต่างๆและสามารถจุดพลาสมาได้เป็นครั้งแรกได้สำเร็จ และการฝึกภาคทฤษฎีและปฏิบัติดำเนินการแล้วเสร็จตั้งแต่เดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ขณะนี้ทีมวิศวกรรมของ ASIPP จำนวน 5 คน ได้เดินทางมาที่ สทน.องครักษ์ เพื่อประเมินความพร้อมของพื้นที่ และคาดว่าจะติดตั้งเครื่องแล้วเสร็จและเริ่มการวิจัยได้ในช่วงเดือนมีนาคม 2566 นี้

สำหรับเครื่องโทคาแมคที่ไทยพัฒนาร่วมกับ ASIPP จะมีชื่อว่า Thai Tokamak-1 หรือ TT-1 เมื่อเดินเครื่อง คาดว่าอุณหภูมิของพลาสมาในระยะแรกจะอยู่ที่ประมาณ 100,000 องศาเซลเซียส และ สทน. มีแผนพัฒนาระบบให้ความร้อนเสริมแก่พลาสมาด้วยวิธีการให้ความร้อนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อยกระดับอุณหภูมิของพลาสมาไปสู่ระดับ 1,000,000 องศาเซลเซียส  และในอนาคตจะมีการออกแบบและสร้างเครื่องโทคาแมคเครื่องใหม่ขึ้นมาเองโดยจะใช้เทคโนโลยี Superconducting magnet เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงขึ้นสำหรับกักพลาสมาและการให้ความร้อนเสริมด้วยวิธีการต่าง ๆ ซึ่งคาดว่าจะสามารถสร้าง พลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงในระดับ 10,000,000 องศาเซลเซียสได้

เครื่องโทคาแมคที่ติดตั้งที่ สทน. จะใช้สำหรับการศึกษาปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน เพื่อใช้เป็นพลังงานสะอาดในการผลิตกระแสไฟฟ้าในอนาคต และการนำพลาสมาไปใช้ในด้านอุตสาหกรรม การเกษตร และด้านการแพทย์ และจากการพัฒนาเครื่องโทคาแมคนี้จะทำให้ประเทศมีองค์ความรู้และสามารถสนับสนุนงานด้านวิศวกรรมระบบรางของไทยได้ในอนาคต