ดวงอาทิตย์เทียม หลังจากการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สอง น้ำมันได้เข้ามาแทนที่ถ่านหิน และกลายเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดในสังคมปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลหลายประการ เช่น สงครามและเศรษฐกิจ วิกฤตพลังงานได้เกิดขึ้นในโลกหลายครั้ง ตัวอย่างเช่นในปี 1990 สงครามอ่าวเปอร์เซียทำให้ราคาน้ำมันพุ่งสูงขึ้นในปี 2000 ความล้มเหลวของนโยบายการควบคุมไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนีย

ควบคู่ไปกับการขาดแคลนแหล่งพลังงาน ทำให้เกิดวิกฤตการณ์ด้านไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนีย ใน ปี 2548 ความสัมพันธ์ระหว่างอุปสงค์และอุปทานน้ำมันทั่วโลกไม่สมดุล และอุปทานน้ำมันน้อยกว่าอุปสงค์น้ำมันมาก ซึ่งส่งผลให้ราคาน้ำมันพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แม้ว่าปิโตรเลียมจะเป็นแหล่งพลังงานที่ขาดไม่ได้ในสังคมปัจจุบัน แต่ก็เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของสังคมมนุษย์ ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การเพิ่มขึ้นของจำนวนประชากร และการครอบครองรถยนต์ที่เพิ่มขึ้น ทำให้มนุษย์ต้องพึ่งพาทรัพยากรน้ำมันเพิ่มมากขึ้นปัจจุบัน ปริมาณการใช้ทรัพยากรปิโตรเลียมเพิ่มขึ้นทุกปี แต่ปริมาณทรัพยากรปิโตรเลียมทั้งหมดจะไม่เพิ่มขึ้นในระยะเวลาอันสั้น ในระยะยาวพลังงานปิโตรเลียมจะนั่งกินอย่างแน่นอน

ดังนั้นมนุษย์จึงจำเป็นต้องหาสารที่จะมาทดแทนแหล่งปิโตรเลียมอย่างเร่งด่วน เพื่อตระหนักถึงการพัฒนาที่ยั่งยืนของมวลมนุษยชาติ ประเทศต่างๆทั่วโลกจึงกระตือรือร้นที่จะสำรวจแหล่งพลังงานอื่นๆ พลังงานนิวเคลียร์ที่มีพลังงานมหาศาลได้กลายเป็นหนึ่ง ในแหล่งพลังงานสำคัญที่ประเทศต่างๆแข่งขันกันพัฒนาแต่ปัจจุบันทุกประเทศในโลกที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์

เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าต่างก็ใช้นิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งมีอันตรายและก่อมลพิษมาก อีกทั้งค่าใช้จ่ายในการกำจัดกากนิวเคลียร์ก็สูงมากเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เพื่อประหยัดเงินในการกำจัดกากนิวเคลียร์ ญี่ปุ่นประกาศว่าจะทิ้งกากนิวเคลียร์ลงทะเล ซึ่งได้รับการต่อต้านอย่างรุนแรงจากประเทศต่างๆทั่วโลก อย่างไรก็ตาม มีวิธีการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์อีกวิธีหนึ่งที่ไม่ผลิตปุ๋ยกัมมันตภาพรังสี

และเป็นเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้ มีดวงอาทิตย์เทียมที่ผลิตโดยเทคโนโลยีนี้ในเมืองเหอเฟย มณฑลอันฮุย ประเทศจีน ดวงอาทิตย์เทียม ดวงนี้วิ่งที่อุณหภูมิ 70 ล้านองศาเซลเซียส เป็นเวลา 17.6 นาที โลกนี้อยู่ในระดับใดดวงอาทิตย์เทียม คืออุปกรณ์ทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันโทคามักที่มีตัวนำยิ่งยวดทั้งหมด

หลักการทำงานคือการเติมไฮโดรเจนไอโซโทปดิวเทอเรียมหรือทริเทียมเข้าไปในห้องสุญญากาศภายในอุปกรณ์ จากนั้น อุปกรณ์จะสร้างพลาสมาหลังการทำงาน หลังจากเพิ่มความหนาแน่นและอุณหภูมิของพลาสมาด้วยเทคโนโลยี จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันและพลังงานจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้นระหว่างปฏิกิริยาฟิวชัน เนื่องจากมีรูปร่างเป็นวงกลม จึงเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าวงแหวนอีสเทิร์นซูเปอร์ริง

เมื่อวัน ที่ 30 ธันวาคม2021 มีข่าวดีชิ้นหนึ่งจากสถาบันฟิสิกส์พลาสมา สถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพเหอเฟย สถาบันวิทยาศาสตร์จีน ว่าตงฟาง ซูเปอร์ริง ในประเทศของเรามีอุณหภูมิสูงถึง 70 ล้านองศาเซลเซียส เป็นเวลา 17.6 นาที นี่คือบันทึกการทำงานของพลาสมาที่มีพารามิเตอร์สูงแบบพัลส์ยาว ดวงอาทิตย์เทียมตัวแรกของโลกที่บันทึกการทำงานได้มากกว่าหนึ่งพันวินาที

ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 อุปกรณ์โทกามัก ขนาดใหญ่ในสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นได้รับผลลัพธ์ที่สำคัญมากมายในการวิจัยฟิวชั่นกักขังแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม การวิจัยและพัฒนาของจีนในด้านอุปกรณ์โทกามัก ตัวนำยิ่งยวดเริ่มต้นค่อนข้าง ช้าและอย่างเร็วที่สุดคือการเปลี่ยนโทกามัก ตัวนำยิ่งยวด T7 ของอดีตสหภาพโซเวียต เป็น HT-7 จนถึงปี 2000 โครงการโทกามัก EAST

ซึ่งเป็นตัวนำยิ่งยวดทั้งหมดของจีน ได้เริ่มเตรียมการสำหรับการดำเนินการหลังจากเตรียมการมา เกือบ 10 ปี ในที่สุดอุปกรณ์ตงฟาง เฉาหวนก็เสร็จสมบูรณ์และเริ่มใช้งานในปี 2549 อุปกรณ์ตงฟาง ซูเปอร์ริง เป็นอุปกรณ์โทกามัก ตัวนำยิ่งยวดที่มีภาคตัดขวางเต็มรูปแบบแบบไม่เป็นวงกลมเครื่องแรกของโลก และได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญหลายครั้งนับตั้งแต่ถือกำเนิดขึ้น

ในปี 2009 การทดลองคายประจุทาง กายภาพ รอบแรกของอุปกรณ์ EAST ประสบความสำเร็จ ในปี 2559 อุปกรณ์ตงฟาง เฉาหวน ทำลายสถิติโลกสำหรับการทำงานระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงถึง 50 ล้านองศาเซลเซียส อุปกรณ์ตงฟาง เฉาหวน ได้สร้างสถิติโลกใหม่ โดยประสบความสำเร็จในการทำซ้ำพลาสมาที่อุณหภูมิ 120 ล้านองศาเซลเซียส เป็นเวลา 101 วินาที และ 160 ล้านองศาเซลเซียส

เป็นเวลา 20 วินาที ก่อนที่สถิตินี้จะถูกทำลาย อุปกรณ์ที่คล้ายกันทั่วโลก จะทำงานได้เพียงประมาณ 20 วินาที ที่อุณหภูมิประมาณ 100 ล้านองศาเซลเซียสอุปกรณ์ตงฟาง เฉาหวน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักหกส่วน ห้องสุญญากาศสูงพิเศษ ขดลวดสนามตามยาว ขดลวดสนามวงรอบขวาง โล่เย็นภายในและภายนอก เดวาร์ สุญญากาศด้านนอกและระบบสนับสนุน

โฮสต์ของอุปกรณ์โดยรวมสูง 11 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เมตร และหนัก 400 ตัน แม้ว่าตงฟาง ซูเปอร์ริง จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เมตร แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของมันนั้นมีขนาดเพียง 1 ใน 3 ของเตาปฏิกรณ์ทดสอบความร้อนนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ อย่างไรก็ตาม ตงฟาง ซูเปอร์ริง มีข้อดีที่ยืดหยุ่นกว่า และมีบทบาทในด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไม่น้อยเลย

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในครั้งนี้ มันสามารถวิ่งที่อุณหภูมิสูงถึง 7,000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 17.6 นาที ฉีดพลังงาน 1.73 กิกะจูล ทำลาย ซูเปอร์ริงของจีนก็สร้างสถิติโลก ซึ่งมีความสำคัญอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนสำหรับการวิจัย และการสำรวจด้านวิศวกรรมฟิวชันของจีนในอนาคต ปัจจุบัน ตงฟาง ซูเปอร์ริง ใช้เทคโนโลยีการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุด

คือเป็นแหล่งพลังงานสะอาด แม้ว่าทั้งสองจะเป็นเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ แต่วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์คือธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียมและพลูโทเนียม เทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิชชันที่ควบคุมได้นี้ ไม่สามารถควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อเกิดอุบัติเหตุการรั่วไหลจะก่อให้เกิดมลพิษจำนวนมาก และผลของมลพิษจะคงอยู่นานกว่าร้อยปี

อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชัน ที่ควบคุมได้ของวงแหวนอีสเทิร์นซูเปอร์ริงไม่ได้ใช้ธาตุกัมมันตภาพรังสี จึงไม่เป็นอันตรายเท่ากับนิวเคลียร์ฟิชชัน หากเกิดอุบัติเหตุระหว่างการทดลอง ตราบใดที่การดำเนินการง่ายๆสามารถทำให้เย็นลงและคลายความกดดันได้อย่างรวดเร็ว กระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันจะหยุดทันที ดังนั้น หลายประเทศจึงมีแรงผลักดันที่จะเข้าสู่สาขาเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้า

จากนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้แต่ในปัจจุบัน อุปกรณ์เดียวในโลกที่สามารถใช้การให้ความร้อนด้วยคลื่นความถี่วิทยุคือไชน่าเฉาหวน และเครื่องปฏิกรณ์ทดสอบเทอร์โมนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ ดังนั้นประเทศของเราจึงประสบความสำเร็จอย่างน่าประทับใจ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตงฟาง ซูเปอร์ริง ได้ก้าวไปสู่ระดับสากลแล้ว

บทความที่น่าสนใจ : พลานาเรีย ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสัตว์มหัศจรรย์ที่มีพลังพิเศษในการฟื้นฟู