Scholar’s Advanced Technological System ระบบปั้นอัจฉริยะ - ตอนที่ 521 สิ้นเปลืองเกินไป

ลู่โจวกำลังอยู่ระหว่างการประชุม

ห้องประชุมเต็มไปด้วยสถาบันการศึกษาขั้นสูงจินหลิง สถาบัน STAR และหน่วยงานร่วมที่เกี่ยวข้อง

ลู่โจวกำลังถือพิมพ์เขียวเกี่ยวกับวิธีการใช้เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันแบบควบคุมอยู่ในมือ แต่เขาเองก็ไม่ได้คิดจะใช้เพียงแค่พิมพ์เขียวเพียงอย่างเดียวเท่านั้น

ในฐานะผู้รับผิดชอบ และหัวหน้าผู้ออกแบบโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่นี้ เขาต้องแบ่งประเด็นใหญ่ออกเป็นประเด็นย่อย อีกทั้งยังต้องแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบไปให้ฝ่ายที่เหมาะสมด้วย นอกจากนี้ ลู่โจวยังต้องแยกหัวข้อที่ยากที่สุดออกมาเพื่อจัดการในส่วนนั้นก่อน

ตัวอย่างเช่น หากคุณได้อ่านงานวิจัยเรื่อง “การรีไซเคิลและการกำจัดเชื้อเพลิงในก๊าซไอเสียพลาสมา” และ “การกักเก็บพลาสมาอย่างปลอดภัย” คุณก็จะรู้ว่าสถาบันวิทยาศาสตร์จีนเองก็ได้ทำการวิจัยที่คล้ายกัน อีกทั้ง ยังอ้างอิงการทดลองมาจากงานวิจัยเหล่านี้

ด้วยเหตุนี้ ลู่โจวจึงไม่จำเป็นต้องทำการวิจัยหรือการทดลองซ้ำอีก เขาเพียงแค่ต้องใช้เงินทุนของโครงการและจัดสรรให้เพียงพอสำหรับเหล่านักวิจัยหรือองค์กรที่มีส่วนร่วม อีกทั้งยังต้องศึกษาต่อในเชิงลึกและหาวิธีที่จะออกแบบเครื่องจักร STAR

แต่ทว่า ปัญหาที่เกิดขึ้นในระหว่างการจัดการนั้นค่อนข้างยาก อย่างเช่น “วัสดุหุ้มผนังชั้นแรก” “วัสดุป้องกันการฉายรังสีนิวตรอน” “การสกัดการแพร่กระจายของพลาสมา” และ “การหยุดนิ่งของพลาสมา” ลู่โจวเป็นผู้รับผิดชอบในเรื่องนี้ เขาจำเป็นต้องช่วยสมาชิกในทีมในการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว

วันที่สามหลังจากเปิดตัวโครงการ

ณ สถาบัน STAR  ลู่โจวพลันมองไปยังกลุ่มคนงานที่ถูกส่งมาจากกลุ่มก่อสร้างอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ฮัววากี

ผู้รับผิดชอบในทีมนี้คือหัวหน้าวิศวกรของกลุ่มอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ นักวิชาการหวังเซิงกวง เขาทำงานในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์มาหลายปี และมีประสบการณ์มากมายในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันและชุดเครื่องกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์

แม้ว่าประสบการณ์ที่สะสมมาในเรื่องเครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันอาจจะนำมาใช้กับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันได้ไม่มากนัก แต่อย่างไรมันก็คือพลังงานนิวเคลียร์ที่มีความคล้ายคลึงกัน

เช่น การออกแบบชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ทั้งนี้ นักวิชาการรุ่นเก่าได้ออกแบบภาพร่างเกี่ยวกับวิธีการเปลี่ยนความร้อนที่เกิดจากเครื่องปฏิกรณ์เป็นพลังงานไฟฟ้าขึ้นมา

จากแนวคิดการออกแบบของเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยแก๊สอุณหภูมิสูง อุปกรณ์ชิ้นนี้ยังสามารถใช้สำหรับการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันได้อีกด้วย

ถึงอย่างไรแล้ว หลังจากดูภาพร่าง ลู่โจวก็วางมันลงทันที

“การสร้างเทคโนโลยีขั้นสูง แล้วก็การต้มน้ำเป็นอะไรที่สิ้นเปลืองเหมือนกันนะ”

“แต่นายก็ปฏิเสธไม่ได้หรอกว่า การต้มน้ำยังคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุด” นักวิชาการหวังกล่าว

ลู่โจวส่ายหัวพร้อมกับตอบกลับอย่างไว “ไม่จำเป็น”

นักวิชาการหวังไม่ได้พูดอะไรต่อ เนื่องจากกำลังรอดุลู่โจวจะพูดอะไรอีกไหม

ถึงกระนั้น ลู่โจวก็ไม่ได้อธิบายอะไรเพิ่มเติม เขาเพียงแค่เอากระดาษแผ่นหนึ่งมากางบนโต๊ะ จากนั้น ก็หยิบปากกาลูกลื่นขึ้นมาและร่างบางอย่างลงไป

หลังจากปรับตัวได้ระยะหนึ่ง ท้ายที่สุดแล้ว ลู่โจวก็ตระหนักถึงผลกระทบจากการฝึกฝนระดับวิศวกรรม

ด้วยเหตุนี้ การฝึกฝนในระดับคณิตศาสตร์เองก็เกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างการเรียนรู้คณิตศาสตร์ และการคำนวณตัวเลข ทั้งนี้ความสามารถในการคำนวณระดับวิศวกรรมไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความรู้ทางด้านวิศวกรรมเท่านั้น แต่ยังช่วยเสริมสร้างแนวคิดที่เกี่ยวกับนามธรรมให้ออกมาเป็นภาษาที่เข้าใจง่ายได้ด้วย นอกจากนี้ก็ยังมีความสามารถอื่นอีกเช่น การอธิบายกราฟิกและตัวเลข

เช่นเดียวกับตอนนี้

แม้ว่าเขาจะไม่ได้ฝึกฝนความสามารถในการร่างภาพอย่างมืออาชีพ แต่เขาก็เคยอ่านหนังสือ และวิจัยที่เกี่ยวข้องมาก่อน ดูเหมือนว่าเขาจะจดจำเนื้อหาส่วนนั้นได้เป็นอย่างดี ถึงแม้ว่าจะร่างภาพออกมาเป็นแบบมาตรฐานธรรมดาก็ตาม

ทันทีที่มองไปยังมือของลู่โจว นักวิชาการหวังก็ถึงกับกะพริบตาอย่างไม่คาดคิดให้ลูกศิษย์ของตนเอง

“นายเขียนแบบเครื่องกลเป็นด้วยเหรอ?”

“ไม่ขนาดนั้นหรอก” ลู่โจวกล่าวอย่างเป็นกันเอง “แค่จำมาจากเรขาคณิต”

นักวิชาการหวังแทบจะไม่เชื่อในสิ่งที่ได้ยิน

แม้ว่าเขาจะไม่ค่อยรู้เรื่องเรียนคณิตศาสตร์ แต่เขาก็รู้ว่าภาพวาดทางวิศวกรรมและภาพวาดทางคณิตศาสตร์ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน

เป็นไปไม่ได้ที่จะร่างภาพขึ้นมาได้แบบนี้โดยไม่มีประสบการณ์มากว่าสามหรือห้าปี

ไม่ว่านักวิชาการหวังจะเชื่อหรือไม่เชื่อ ลู่โจวก็ไม่จำเป็นต้องอธิบายอะไรในเรื่องนี้ เขาพยายามร่างรูปให้ดีที่สุด

ลู่โจวพลันร่างรูปโครงร่างของเครื่อง STELLARATOR และโครงสร้างของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นักวิชาการหวังที่มองดูอย่างไม่กะพริบตาก็พลันเลิกคิ้วขึ้น

“การสร้างพลังงานแม่เหล็ก?”

“ใช่แล้ว” ลู่โจวหยุดวาดชั่วครู่ เขามองไปที่ภาพร่างและพยักหน้าด้วยความพึงพอใจ “ผมวาดได้แค่นี้แหละ พวกคุณอาจจะต้องลำบากกับรายละเอียดเฉพาะหน่อยนะ”

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีฟิวชันแบบควบคุมได้ เทคโนโลยีผลิตพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็ก ไม่ใช่แนวคิดใหม่ อาจกล่าวได้ว่ามันเคยมีประวัติศาสตร์อันยาวนานมาก่อนแล้ว

อ้างอิงจากไทม์ไลน์ แนวคิดนี้ถูกเสนอครั้งแรกพร้อมกับ “เทคโนโลยีวงจรร่วมกังหันก๊าซและไอน้ำ”

ในช่วงทศวรรษที่ 1980 เทคโนโลยีการผลิตพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็กได้รวมอยู่ในโครงการแปดหกสาม และยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์อีกด้วย

เมื่อพิจารณาถึงชื่อเต็มของโครงการแปดหกสาม ซึ่งก็คือโครงการแผนพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงเชิงกลยุทธ์ของโลก ซึ่งถือเป็นแนวทางการวิจัยที่ร้อนแรงของชุมชนวิชาการนานาชาติในช่วงเวลานั้น ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถบอกได้ว่างานวิจัยในเรื่องเทคโนโลยีผลิตพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็กเป็นอะไรที่ร้อนแรงไม่น้อย

ถึงกระนั้น เมื่อเข้าสู่ครึ่งหลังของศตวรรษที่ยี่สิบ สถานการณ์ก็ได้เปลี่ยนไป

การแข่งขันด้านการบินและอวกาศนั้นนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องยนต์และเทคโนโลยีการใช้ก๊าซอย่างรวดเร็ว ท้ายที่สุดแล้ว เทคโนโลยีวงจรร่วมก็ประสบความสำเร็จ

ในทางตรงกันข้ามแม้ว่าเทคโนโลยีการผลิตพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็กนั้นจะน่าสนใจกว่า แต่มันก็เป็นอะไรที่ประสบความสำเร็จยากมาก เนื่องจากผลลัพธ์ทางเทคนิคและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจไม่สามารถตอบสนองความต้องการของตลาดได้ หลายทศวรรษที่ผ่านมา ผลลัพธ์ที่ออกมาจึงไม่ค่อยดีนัก ด้วยเหตุนี้ มันจึงเป็นประเด็นที่ถูกเหล่านักวิจัยและนักวิชาการละทิ้งไป

นักวิชาการหวังส่ายหัวทันทีที่มองไปยังภาพร่าง “ฉันขอพูดตรงๆ เลยนะเทคโนโลยีการผลิตพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็กยังเป็นอะไรที่ไม่สมบูรณ์ มันไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสมในการใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า แล้วก็สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันของโลกในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ก็จะมีการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบน้ำแรงดันสูงอยู่แล้ว ฉันไม่เคยได้ยินมาก่อนว่ามีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ไหนใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า “

ลู่โจวเผยยิ้มออกมา พร้อมกับตอบว่า

“มันก็จริงสำหรับนิวเคลียร์ฟิชชัน แต่ไม่ใช่กับนิวเคลียร์ฟิวชันนะครับ”

“หือ?” นักวิชาการหวังเผยท่าทีแปลกไป จากนั้นเขาก็หันไปทางลู่โจวพร้อมกล่าว “ยังไงล่ะ?”

“ส่วนที่ยากที่สุดของเทคโนโลยีนี้ก็คือการแยกไอออนออกมาจากก๊าซ ปกติแล้วเราจะต้องทำให้อุณหภูมิของก๊าซร้อนถึงสองพันองศา ถึงจะสามารถก่อตัวเพื่อสร้างพลาสมาขึ้นมาได้ และจากการสูญเสียพลังงานความร้อนจำนวนมาก ประสิทธิภาพวงจรของเทคโนโลยีนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะเปลี่ยนผ่านให้ได้มากกว่ายี่สิบเปอร์เซ็นต์ ผมพูดถูกไหม?”

นักวิชาการหวังพยักหน้าและเห็นด้วย “ก็จริง”

แม้ว่าจะมีปัญหาอื่นเข้ามาร่วมด้วย แต่สิ่งที่ลู่โจวพูดมาก็ไม่ผิด

ไม่เพียงแค่คนของลู่โจวเท่านั้นที่จะสามารถสร้างเทคโนโลยีนี้ได้ แต่ห้องปฏิบัติการหลายแห่งสามารถทำได้เช่นกัน นอกจากนี้ ยังมีเชื้อเพลิงถ่านหินอีกด้วย แต่ก็ยังไม่มีใครที่จะสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานได้มากกว่ายี่สิบเปอร์เซ็นต์เลย

แต่ถ้าเป็นนิวเคลียร์ฟิวชัน…

“ถ้าเป็นนิวเคลียร์ฟิวชัน… ปัญหานี้จะไม่มีทางเกิดขึ้น” ลู่โจวเผยยิ้มและมองไปยังนักวิชาการหวัง “ไม่ว่ายังไง กากนิวเคลียร์ที่เกิดจากการหลอมรวมของพลังงานก็จะกลายเป็นฮีเลียมที่มีอุณหถูมิร้อยล้านองศาอยู่แล้ว”

ทันทีที่ได้ยินเช่นนั้น สีหน้าของนักวิชาการหวังก็เปลี่ยนไปเล็กน้อย และเขาก็มองไปยังภาพร่างอีกครั้ง

เป็นที่ทราบกันดี หลักของการสร้างพลังงานการไหลของสนามแม่เหล็กคือการให้ความร้อนแก่ก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนที่อุณหภูมิสูงสองพันองศา ซึ่งนั่นจะทำให้ไอออนแตกตัวเป็นพลาสมานำไฟฟ้า มันจะสามารถสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วยความเร็วสูงในสนามแม่เหล็กขึ้นมาได้

ฮีเลียมที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันในเครื่อง STELLARATOR เองก็จะอยู่ในรูปของพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงมากกว่าหนึ่งร้อยล้านองศา!

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ก็คือพวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานให้สิ้นเปลืองเพื่อให้ความร้อนแก่การแตกตัวของก๊าซอีกต่อไป พวกเขาเพียงแค่ใช้พลาสมาเหล่าที่มีพลังงานจำนวนมหาศาลเหล่านี้แทน!

แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะถูกใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินที่เป็นเชื้อเพลิง หรือนิวเคลียร์ฟิชชัน ก็ไม่ต้องสงสัยเลย เพราะมันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันเช่นกัน!

จะเป็นการดีกว่าถ้าจะบอกว่าการใช้พลาสมาอุณหภูมิเป็นการสิ้นเปลือง

เมื่อลองคิดดูแล้ว นักวิชาการหวังก็มองไปยังภาพร่างด้วยความตื่นเต้น

จากนั้น เขาก็มองไปยังลู่โจวพร้อมกล่าวอย่างระมัดระวัง

“สิ่งที่นายพูดมาก็ดูจะมีเหตุผล… ดูเหมือนว่ามันจะเป็นไปได้ในทางทฤษฎี แต่ตอนนี้ฉันคงให้คำตอบกับนายไม่ได้ ต้องถามพวกนักวิชาการคนอื่นด้วย”

จากนั้น เขาก็ดูภาพร่างอีกครั้ง

“ฉันขอเอาภาพร่างนี้กลับไปดูหน่อยได้ไหม?”

“แน่นอน” ลู่โจวกล่าวด้วยน้ำเสียงมีความสุข “ยังไงก็เถอะ ผมรอข่าวดีจากคุณอยู่นะ”

…………………………………………………