พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชั่น เป็นแหล่งพลังงานที่นักวิทยาศาสตร์ต่างทำการศึกษาค้นคว้าเป็นเวลายาวนานหลายสิบปี เนื่องจากเป็นพลังงานที่ได้จากปฏิกิริยาเดียวกับที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์จากการหลอมรวมกันของนิวเคลียสไฮโดรเจนสองอะตอมที่รวมกันเป็นอะตอมของฮีเลียมและปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาแต่จากการพัฒนาต่อเนื่องมายาวนานหลายสิบปี นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงไม่ประสบความสำเร็จ เพราะไม่สามารถคงปฏิกิริยาให้เกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้ในทุกวันนี้ปฏิกิริยาฟิวชันจึงยังไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ดังนั้นหากนักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีการผลิตและควบคุมปฏิกิริยาฟิวชันได้ อาจจะนำไปสู่การแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานของโลกในที่สุด

หนึ่งในปัญหาหลักของการสร้างปฏิกิริยาฟิวชันนั้นคืออุณหภูมิที่ใช้ในการหลอมอะตอมของไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่าใจกลางดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า (ใจกลางดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิ 15 ล้านองศาเซลเซียส) ซึ่งในการควบคุมอุณหภูมิดังกล่าวให้เกิดขึ้นบนโลกได้นั้น นักวิทยาศาสตร์จะอาศัยเครื่องมือที่เรียกว่าโทคาแมค (tokamak) ซึ่งจะใช้การรวมตัวกันของสนามแม่เหล็ก เหนียวนำอนุภาคมีประจุอย่างพลาสม่าที่เกิดจากความร้อนมหาศาลจากปฏิกิริยาให้ไหลวนอยู่ในสนามแม่เหล็กดังกล่าว เปรียบเสมือนการกักเก็บความร้อนมหาศาลเอาไว้ไม่ให้ส่งผลกระทบต่อภายนอก เนื่องจากไม่มีวัสดุใดในโลกที่แข็งแกร่งพอที่จะสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงมากของพลาสม่าได้

นอกจากนั้นแล้ว “ฮีเลียม” ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยายังสามารถสร้างความเสียหายให้กับแกนของเตาปฏิกรณ์ได้ และจากการศึกษาของทีมนักวิจัยจากสถาบันวิจัยนานาชาติ Los Alamos ในนิวแมกซิโก ที่ได้ทำการสังเกตถึงพฤติกรรมของฮีเลียมในวัสดุนาโนที่ประกอบขึ้นจากชั้นของโลหะ พบว่าฮีเลียมที่อยู่ในวัสดุดังกล่าวจะเกิดการเชื่อมต่อเข้าหากันคล้ายกับระบบไหลเวียนโลหิตในสิ่งมีชีวิต

โดยปกติแล้วหากโลหะถูกระดมยิงด้วยอะตอมของฮีเลียมที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นเวลานานๆ อะตอมของฮีเลียมจะเข้าไปแทรกซึมในเนื้อของวัสดุแล้วทำให้โครงสร้างของวัสดุเสียหายในที่สุด แต่ว่าวัสดุนาโนที่นักวิจัยได้ทำการศึกษาในครั้งนี้มีคุณสมบัติที่ทำให้ฮีเลียมที่ระดมยิงเข้าไปในวัสดุเกิดการเชื่อมต่อเข้าหากัน เกิดเป็นเส้นทางการเคลือนที่ของฮีเลียมไหลอยู่ภายในวัสดุ แล้วออกไปจากวัสดุโดยที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใดๆ ซึ่งการค้นพบในครั้งนี้จะช่วยให้การพัฒนาด้านพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นของนักวิทยาศาสตร์ก้าวไกลได้มากยิ่งขึ้น

ที่มา  https://phys.org/news/2017-11-fusion-energy.html#jCp
เรียบเรียงโดย @MrVop