อะตอมเพื่อนของเรา (16)
บทที่ 15 พรแรกของเรา พลังงาน!
สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

(หมายเหตุ: หนังสือนี้ตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1956 เนื้อหาในบทนี้ดำเนินมาถึงวันเวลาที่ตีพิมพ์หนังสือนี้ ดังนั้น เนื้อหาหลายแห่งที่เป็นการทำนายเหตุการณ์ล่วงหน้า บ้างจึงล้าสมัย และบ้างก็ไม่ตรงกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริง)

ทรัพยากรถ่านหินและน้ำมันของโลกเรากำลังลดน้อยลงทุกที ในขณะที่เราต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นตลอดเวลา จีนี่ในอะตอมได้เสนอแหล่งกำเนิดพลังงานที่แทบจะไม่รู้จักหมดแก่เรา ดังนั้น สำหรับการเติบโตของอารยธรรมของเราแล้ว พรประการแรกของเราที่จะขอจึงน่าจะได้แก่ พลังงาน!

ระหว่างร้อยปีที่ผ่านมา เราได้สวาปามทรัพยากรเชื้อเพลิงธรรมชาติของโลกเราเป็นคำโต ทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้แม้มีมากมหาศาล แต่พวกมันก็กำลังหมดไป และแต่ละปีความต้องการพลังงานก็ยังเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จากประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา มันไม่นานหรอกที่เราจะขุดไปถึงก้นกองถ่านหินและน้ำมันราคาถูก มีการประเมินว่าปริมาณถ่านหินและน้ำมันสำรองของเราจะใช้ไปได้อีก 200 หรือ 300 ปี แต่ทว่าแค่เพียงต้นปี ค.ศ. 1975 ประเทศที่ร่ำรวยอย่างสหรัฐอเมริกาก็จะมาถึงจุดที่ถ่านหินราคาถูกจากแหล่งที่มีคุณภาพสูงจะมีเหลือน้อยลง หลังจากนั้นก็จะต้องพึ่งพิงถ่านหินคุณภาพต่ำ นี่หมายความว่าเราต้องจ่ายใบเสร็จค่าเชื้อเพลิงของเราแพงขึ้น

ในทัศนมิติของประวัติศาสตร์ของโลก การประเมินนี้น่าตื่นตระหนกจริง ๆ ธรรมชาติใช้เวลานับล้าน ๆ ปีในการรังสรรค์แหล่งสำรองเชื้อเพลิงทั้งหลาย มหาสมบัติพวกนี้ถูกฝังอยู่ใต้พื้นปฐพีมานานนมกาเล รอคอยการมาถึงของยุคแห่งเทคโนโลยี จากนั้นมนุษย์ก็เริ่มขุดเอาพวกมันขึ้นมา และหลังจากหนึ่งศตวรรษพวกเขาก็มองเห็นถึงก้นของแหล่งป้อนเชื้อเพลิงเสียแล้ว นี่ดังราวกับว่าคนมัธยัสถ์ได้สั่งสมทรัพย์สมบัติอันยิ่งใหญ่เอาไว้ตลอดชีวิตของเขา และแล้วลูกชายของเขาก็โผล่มาและใช้มันหมดเกลี้ยงภายในวันเดียว!

แต่บัดนี้ได้มีการเสนอแหล่งกำเนิดพลังงานชนิดใหม่แก่เรา ยุคของพลังงานอะตอมได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว

 
 
(www.xmission.com)
เดือนมกราคม ค.ศ. 1955 พลังงานสะอาดและเงียบของอะตอมได้ขับเคลื่อนเรือโก้เก๋ลำหนึ่งของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา ออกไปจากท่าและทะยานสู่ทะเลกว้าง เรือลำนี้มีชื่อว่า “นอติลุส” เหมือนกับชื่อของเรือดำน้ำของกัปตันนีโมในนวนิยายอมตะ “ใต้สมุทรสองหมื่นโยชน์” เช่นเดียวกับเรือที่มันได้ชื่อมา นอติลุสของจริงลำนี้ขับเคลื่อนด้วยแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันจบสิ้น มันคือเรือที่ขับเคลื่อนด้วยอะตอมเป็นลำแรกของโลก
 
 
หนังสือใต้สมุทรสองหมื่นโยชน์ (www.julesverne.ca)
เพลาขับของ “นอติลุส” หมุนด้วยกังหันไอน้ำที่ใบพัดถูกขับดันอีกทอดหนึ่งด้วยไอน้ำที่เดือดพล่าน และไอน้ำร้อนแรงนี้ถูกผลิตด้วยพลังงานปรมาณู
 
 
เรือดำน้ำพลังนิวเคลียร์ยูเอสเอสนอติลุส (inventors.about.com)

ข้างในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กของเรือดำน้ำปรมาณู ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ถูกควบคุมอย่างระมัดระวังดำเนินไปเงียบ ๆ ในทุก ๆ วินาที อะตอมเป็นพัน ๆ ล้านอะตอมถูกผ่าเป็นสองซีกด้วยนิวตรอนที่พุ่งสลับไปสลับมาทุกทิศทาง การเคลื่อนที่หมายถึงความร้อนของพลังงานจลน์ น้ำภายใต้ความดันถูกอัดไปตามท่อที่ลอดผ่านเข้าไปข้างในเครื่องปฏิกรณ์และรับถ่ายโอนเอาความร้อนเข้าไว้ น้ำร้อนไหลผ่านต่อไปยังถังที่ความร้อนนี้ใช้มาผลิตไอน้ำ และไอน้ำนี้ถูกนำไปหมุนใบพัดของกังหันไอน้ำและขับแกนเพลาอีกทอดหนึ่ง

นี่เป็นหนทางเดียวในการใช้ความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูเพื่อขับเครื่องยนต์ ในระหว่างหลายปีนี้เครื่องปฏิกรณ์พลังอะตอมมากมายหลายแบบได้รับการพัฒนาขึ้นมา แม้จะมีรายละเอียดการออกแบบแตกต่างกันไป แต่ทั้งหมดทำงานด้วยของไหลที่ปั๊มเข้าไปในแกนของเครื่องปฏิกรณ์และไหลกลับออกมาด้วยอุณหภูมิสูง โดยทางใดทางหนึ่ง ความร้อนถูกถ่ายโอนให้กับน้ำในอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งทำหน้าที่เช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดไอน้ำที่ใช้ในเครื่องจักรไอน้ำทั่วไป มันได้กลายเป็นเครื่องกำเนิดไอน้ำ อันเป็นไอน้ำอันเดียวกันกับที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องจักรของมนุษย์มานานกว่าร้อยปีแล้วนั่นแหละ ต่างกันก็แต่ต้นกำเนิดของความร้อนเท่านั้นเอง ในเครื่องจักรไอน้ำโบร่ำโบราณ แหล่งความร้อนคือไฟจากถ่านหินหรือน้ำมัน แต่ในเครื่องปฏิกรณ์มันคือไฟจากอะตอมที่ขับเครื่องจักรของยุคปรมาณูสำหรับขับเคลื่อนรถไฟ เครื่องจักรกล และสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า

 
 
ผังเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูที่ใช้กับเรือดำน้ำ (spb.org.ru)

ในยูเรเนียมก้อนเล็ก ๆ มีกำลังอยู่มากมหาศาล ในขณะที่เครื่องจักรไอน้ำดั้งเดิมต้องป้อนด้วยถ่านหินหรือน้ำมันหลายตัน แต่โรงไฟฟ้าพลังงานอะตอมกลับเดินเครื่องด้วยยูเรเนียมเพียงไม่กี่ปอนด์ มีการประมาณว่ายูเรเนียม 20 ปอนด์สามารถให้กำลังเพียงพอให้แสงสว่างแก่บ้านคนอเมริกันทั่ว ๆ ไปได้ถึง 25,000 หลังตลอดทั้งปี ยูเรเนียมบริสุทธิ์ 1 ปอนด์ที่พร้อมสรรพสำหรับป้อนเครื่องปฏิกรณ์นั้น มีราคา 35 ดอลลาร์อเมริกัน

หรือว่าพลังงานสำหรับอนาคตนี้จะมีราคาถูกเท่ากับฝุ่นผง? น่าเสียดายที่ไม่เชิงจะเป็นเช่นนั้น ในโรงไฟฟ้านั้น ค่าเชื้อเพลิงเป็นเพียงค่าใช้จ่ายส่วนเดียวในหลาย ๆ ส่วน โดยเฉพาะกับวิศวกรรมนิวเคลียร์มีค่าดำเนินการเดินเครื่องที่สูงทีเดียว เมื่อรวมทุกอย่างแล้ว ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์-ชั่วโมง (1 หน่วย) ที่ผลิตได้จากอะตอมยังคงแพงกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากถ่านหินและน้ำมัน “นอติลุส” ก็เช่นกันที่สามารถทำงานด้วยค่าใช้จ่ายถูกกว่ามากด้วยน้ำมันแทนที่จะใช้อะตอม

นานปีที่ผ่านมา เราผลิตกระแสไฟฟ้าจากถ่านหินและน้ำมัน แต่เราเพิ่งจะเริ่มต้นต่อท่อเอาพลังงานของอะตอมออกมา วิศวกรและนักธุรกิจชาวอเมริกันมีนิสัยคือความสำเร็จสูงสุดในการลดค่าใช้จ่าย คราวนี้พวกเขาก็จะทำเช่นนั้นอีก ในไม่ช้าพวกเขาก็จะนำพาอะตอมมาเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่แข่งขันได้จนสำเร็จ

อุตสาหกรรมอเมริกันมุ่งมั่นที่จะทำให้อะตอมเป็นแรงที่นำอยู่แถวหน้าสำหรับอนาคต การประชุมนานาชาติ “ปรมาณูเพื่อสันติ” จัดขึ้นที่นครเจนีวาประเทสสวิตเซอร์แลนด์เมื่อปลาย ค.ศ. 1955 นับเป็นลางที่ดีที่สุดแก่โลกในในยุคปรมาณูที่กำลังมาถึง งานนี้จัดขึ้นตามเจตนารมณ์ของแผน “ปรมาณูเพื่อสันติ” อันสุดเอื้อมที่ประธานาธิบดีแห่งสหรัฐเสนอต่อองค์การสหประชาชาติเมื่อ ค.ศ. 1953

 
 
ประธานาธิบดี ดไวต์ ดี. ไอเซนฮาวร์ กล่าวสุนทรพจน์ “ปรมาณูเพื่อสันติ” ในที่ประชุมใหญ่สหประชาชาติ (https://www.llnl.gov/str/March04/Vergino.html)

การประชุมที่เจนีวามีผู้แทนจากหลายชาติมาร่วมประชุมกัน ตัวแทนของสหรัฐมีทั้งนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยและอุตสาหกรรม ผู้นำอุตสาหกรรม นักวิจัยด้านการแพทย์ และผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมนิวเคลียร์และการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ การประชุมนี้เปิดโอกาสอันเต้มไปด้วยความหวังสำหรับการแลกเปลี่ยนความคิดเห็น ประสบการณ์ และความหวังร่วมกัน แก่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เป็นครั้งแรกที่โลกได้รับรู้ว่าอนาคตของยุคปรมาณูนั้น อาวุธทำลายล้างมีแต่จะมากขึ้น อันตรายแก่โลกกว้างจากเถ้าและฝุ่นกัมมันตรังสีมีแต่จะเพิ่มขึ้น และการคุกคามของปรมาณูทางทหารดำเนินต่อไป การประชุมเจนีวาที่เปี่ยมด้วยความหวังที่จะนำเสนอปรมาณูในสิ่งที่มันสามารถเป็นได้จริง นั่นคือ แรงอันทรงพลังเพื่อรับใช้สินติภาพและความเจริญก้าวหน้า

ด้วยเจตนารมณ์นี้เอง กิจการใหญ่ ๆ ในสหรัฐอเมริกาจึงกำลังสร้างโรงไฟฟ้าปรมาณูในเชิงพาณิชย์ขึ้นมา และมีแผนที่จะสร้างเพิ่มขึ้นอีกจำนวนมาก ศูนย์กลางเหล็กขนาดใหญ่ใกล้นครชิคาโกเป็นที่ตั้งเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ การติดตั้งมีมูลค่า 45 ล้านดอลลาร์อเมริกันและจะผลิตไฟฟ้าได้ 180,000 กิโลวัตต์ ทางด้านนครนิวยอร์กมีกำหนดจะสร้างโรงไฟฟ้าปรมาณูแห่งหนึ่งมีมูลค่า 55 ล้านเพื่อผลิตไฟฟ้า 236,000 กิโลวัตต์ ในประเทศอังกฤษ ฝรั่งเศส รัสเซีย และประเทศอื่น ๆ กำลังง่วนกับการสร้างโรงไฟฟ้าปรมาณูของตนเช่นกัน อะตอมกำลังก้าวไปบนเส้นทางของตัวเองคือการให้แสงสว่างแก่บ้านของเรา ปิ้งขนมปังของเรา ให้พลังงานแก่โทรทัศน์และเครื่องดูดฝุ่นของเรา คณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูประเมินว่าเมื่อถึง ค.ศ. 1975 ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐทั้งหมดจะมาจากอะตอมอันทรงพลัง จนถึงปัจจุบันพลังงานของอารยธรรมของเราเกือบทั้งหมดได้มาจากไฟของอะตอมในดวงอาทิตย์ ในไม่ช้ามันจะมาจากไฟอะตอมที่มนุษย์สร้างขึ้นที่นี่บนโลกของเรา

 
 
โรงไฟฟ้าปรมาณูเชิงพาณิชย์แห่งแรกของสหรัฐอเมริกาที่ชิปปิงพอร์ต มลรัฐเพนซิลเวเนีย
(www.ieee-virtual-museum.org)

นั่นไม่ได้หมายความว่าในไม่ช้าเราจะขับรถที่วิ่งด้วยพลังปรมาณู เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูขณะนี้ยังเป็นเพียงชิ้นเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างเทอะทะ ที่ไม่อาจใส่ไว้ใต้กระโปรงรถของคุณแล้วดูหรูได้อย่างเครื่องยนต์แกโซลีนที่ใช้กันวันนี้ และแน่ละในกรณีรถชนกันย่อมมีอันตรายจากรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์ได้ โรงไฟฟ้าพลังปรมาณูจึงเหมาะสมกว่าสำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่กว่าเพื่อการขนส่งอย่างเช่นเรือ อย่างไรก็ดี แม้โรงไฟฟ้าปรมาณูจะเทอะทะใหญ่โตแต่กลับอัดแน่นด้วยพลัง มันทำงานได้นานเป็นเดือน ๆ จากการเติมเชื้อเพลิงอะตอมเพียงครั้งเดียว

เรือสินค้าพลังอะตอมไม่จำเป็นต้องมีถังเชื้อเพลิงและน้ำมันที่กินเนื้อที่ใหญ่โต มันสามารถแวะจอดท่าเรือหลายแห่งทั่วโลกโดยไม่ต้องห่วงเกี่ยวกับการจัดหาเชื้อเพลิงเลย ในขณะที่ในอดีตจะต้องเผาถ่านหินและน้ำมันเป็นหลาย ๆ ตันเพื่อลากสินค้าหนักหลายตันจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง แต่ในการจราจรด้วยอะตอมในอนาคต เชื้อเพลิงที่ใช้จะหนักเป็นปอนด์แต่ขนาดบรรทุกจะยังคงหนักเป็นตันเช่นเดิม

 
 
พิธีปล่อยเรือโดยสารและขนส่งสินค้าพลังนิวเคลียร์ลำแรกของโลก NS Savannah โดยมาดามไอเซนฮาวร์เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม ค.ศ. 1959 (flickr.com/photos)

หนึ่งในแผนการที่ชวนหลงใหลที่สุดของการปฏิวัติโดยอะตอมในสาขาการขนส่งก็คือเครื่องบินปรมาณู ในด้านการบินน้ำหนักของเชื้อเพลิงเป็นขีดจำกัดที่คอยถ่วงอยู่เสมอ เพิ่งไม่กี่ปีนี้เองที่เที่ยวบินข้ามประเทศโดยไม่ต้องแวะจอดเริ่มมีเป็นประจำ เครื่องยนต์ของเครื่องบินใช้น้ำมันสิ้นเปลืองมาก แม้แต่เครื่องบินรุ่นล่าสุดของเราก็ต้องหยุดเติมน้ำมันหลังบินไปได้ 8 ถึง 12 ชั่วโมง ในด้านการบินทางทหาร พิสัยการบินเพิ่มขึ้นได้โดยการเติมน้ำมันขณะบินจากเครื่องบินอีกลำหนึ่ง นับเป็นปฏิบัติการที่กล้าหาญและชาญฉลาด แต่โดยพื้นฐานก็ถือว่ายังเป็นวิธีการที่งุ่มง่ามสำหรับการทำให้เครื่องบินสามารถบินได้ไกลกว่าวิสัยสามารถปกติ เครื่องบินปรมาณูจะไม่จำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงอย่างน้อยตลอดระยะเวลาที่ลูกเรือจำเป็นต้องอยู่ปฏิบัติหน้าที่

หลายสายการบินในสหรัฐได้รับสัญญาจากรัฐบาลสำหรับเครื่องบินปรมาณู เครื่องบินจะมีหลายแบบแตกต่างกันให้เหมาะกับจุดประสงค์ที่แตกต่างกันไป เป็นไปได้ว่าเครื่องบินปรมาณูลำแรกจะค่อนข้างลำโต อาจยาวถึง 75 ฟุตและหนักเกือบ ๆ ครึ่งล้านปอนด์ ตามแผนที่วางกันไว้คือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูทำหน้าที่ป้อนความร้อน ความร้อนส่วนหนึ่งจะขับใบพัดเครื่องอัดอากาศชุดหนึ่ง อากาศปริมาณมหาศาลที่ถูกดูดเข้ามาตรงปากทางเข้ากว้างใหญ่ ด้านหน้าเครื่องกำเนิดโรงไฟฟ้า จะถูกอากาศรีดเข้าไปในเครื่องอัดอากาศพิเศษ ซึ่งจะให้ความร้อนแก่อากาศด้วยพลังงานอะตอม แล้วอากาศร้อนจะพุ่งเป็นลำออกไปทางด้านหลังของเครื่องบิน และผลักให้เครื่องบินพุ่งไปข้างหน้าแบบเดียวกับเครื่องบินไอพ่นทั่วไป

 
 
เครื่องบินปรมาณูต้นแบบของสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นที่ Oak Ridge National Laboratory เมื่อ ค.ศ. 1952 แต่ไม่เคยขึ้นบิน และโครงการล้มเลิกไป (www.aboutnuclear.org)

เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูมีเครื่องกำบังทำด้วยตะกั่วหนักห่อหุ้มไว้เพื่อป้องกันลูกเรือจากรังสีอันตราย ลูกเรือและผู้โดยสารมีที่ประจำอยู่ห่างในระยะที่ปลอดภัยไปด้านหน้าของห้องเครื่อง ห้องนักบินอยู่ปลายหน้าสุดตรงจมูกของเครื่องบินยักษ์ ลูกเรือยังมีการป้องกันคือกำบังพลาสติกและหน้าต่างผนังสองชั้น ช่องว่างระหว่างผนังสองชั้นใส่น้ำไว้ซึ่งจะดูดกลืนรังสีที่หลุดรอดมาจากเครื่องปฏิกรณ์

เครื่องบินหนักนี้อาจจะต้องบินขึ้นด้วยทางวิ่งยาวหลายไมล์ แต่พลันที่เหิรขึ้นไปบนฟ้าแล้ว มันจะทะยานไปด้วยความเร็วเกือบ 2 เท่าของความเร็วเสียง มันจะบินรอบโลกได้หลายรอบโดยไม่ต้องลงมาเติมเชื้อเพลิง มันจะบินได้นานเท่าที่ลูกเรือต้องการจะบิน

และสักวันหนึ่งในอนาคต พลังงานปรมาณูจะช่วยให้เราปลดโซ่ตรวนของความโน้มถ่วงที่ยังคงผูกเราไว้กับโลกของเรา อะตอมจะช่วยให้เราบินได้อย่างเสรีทะลุไปในอวกาศอันไพศาล....

ก่อนที่จะสินสุดคริสต์ศตวรรษที่ 20 นี้ อะตอมจะแทนที่ถ่านหินและน้ำมันเกือบหมด มันต้องเป็นเช่นนี้! เพราะว่าถ่านหินและน้ำมันมีคุณค่าเกินกว่าจะเอามาเผาทิ้ง พวกมันเป็นวัตถุดิบมีค่าที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมเคมีของเราใช้ผลิตผลผลิตสารพัดชนิดอันเป็นประโยชน์ นับตั้งแต่ สิ่งทอ พลาสติก สีย้อม ยา ในอนาคตพลังงานส่วนใหญ่ของเราจะได้มาจากเครื่องปฏิกรณ์ที่เงียบและสะอาด และพลังน้ำกับแสงอาทิตย์จะป้อนพลังงานส่วนที่ยังขาดอยู่

ทีนี้เกี่ยวกับทรัพยากรยูเรเนียมซึ่งเป็นวัตถุดิบของยุคปรมาณูเล่า? ถ้าเทียบกันตันต่อตันแล้ว มียูเรเนียมน้อยกว่าถ่านหินและน้ำมันมาก แต่ยูเรเนียมแต่ละออนซ์กลับมีพลังงานมากกว่าไม่ว่าถ่านหินหรือน้ำมันที่หนัก 1 ตันเป็นอันมาก มีการประเมินว่าทรัพยากรยูเรเนียมที่สำรวจพบแล้ว น่าจะให้ทรัพยากรแก่เราได้มากกว่าถ่านหินและน้ำมันทั้งหมด ที่ยังไม่ได้ขุดขึ้นมาใช้ถึง 15 เท่าตัว แล้วยังจะค้นพบเพิ่มขึ้นอีกโดยนักล่ายูเรเนียม ที่เดี๋ยวนี้กำลังตลุยสำรวจไปทั่วโลก แม้จะมียูเรเนียมอยู่มาก แต่คนรุ่นเหลนของเราก็ต้องการมันด้วย ถ้าลูกหลานของเราขุดเอาขึ้นมาใช้รวดเร็วเท่า ๆ กับที่เราขุดเดี๋ยวนี้ ก็แน่นอนว่าสักวันหนึ่งยูเรเนียมก็ต้องขาดแคลน แล้วจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป?

เราลองกลับมาที่สมการไอน์สไตน์ มันบอกเราว่าสสารแต่ละชิ้นก็คือหีบมหาสมบัติแห่งพลังงาน แต่การแบ่งแยกอะตอมยูเรเนียมปลดปล่อยพลังงานที่มันมีอยู่ทั้งหมดออกมาแค่ส่วนเสี้ยวนิดเดียวเท่านั้น หากรวบรวมชิ้นส่วนผลผลิตและนิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากการแบ่งแยกนิวเคลียสมาวางกองบนตาชั่ง มันจะหนักเป็นแค่เสี้ยวเดียวของยูเรเนียมทั้งอะตอมก่อนการแบ่งแยก น้ำหนักที่แตกต่างกันเล็กน้อยนี้เท่านั้นที่แปลงเป็นพลังงานในรูปของรังสีแกมมา และพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนผลผลิตและนิวตรอน ทั้งหมดที่เราเอาออกมาได้จากยูเรเนียมเป็นเพียงเสี้ยวเดียวของพลังงานเท่านั้นเอง

 
 
ยูเรเนียม-235 จับยึดนิวตรอนไว้แล้วแปรเป็นยูเรเนียม-236 หลังการแบ่งแยกนิวเคลียสมีมวลคงเหลือ (mafter) เป็น 235.8 และมวล 0.2 เท่านั้นที่เปลี่ยนเป็นพลังงานตามสมการของไอน์สไตน์ (hyperphysics.phy-astr.gsu.edu)
ตอนนี้เราได้เห็นแล้วว่าเมื่ออะตอมหนักแยกออกเป็นเสี่ยง พลังงานก็ถูกปล่อยออกมา สำหรับกับอะตอมเบามันกลับกันตรงกันข้าม มันจะปล่อยพลังงานออกมาเมื่ออะตอมเบามาหลอมรวมกัน ว่ากันเป็นตัวเลขที่แน่นอนก็คือ โปรตอน 2 อนุภาคกับนิวตรอน 2 อนุภาคหนัก 4.033 หน่วยมวลอะตอม เมื่อหลอมรวมเข้าด้วยกันเป็นนิวเคลียสฮีเลียมแล้ว จะหนักเพียง 4.003 หน่วย น้ำหนักอีก 0.03 หน่วยหายไปและมวลปริมาณนี้ถูกแปลงไปเป็นพลังงานทุกครั้งที่นิวเคลียสฮีเลียมก่อเกิดขึ้นจากองค์ประกอบของมัน แน่ละว่ากระบวนการนี้จะเป็นที่พึ่งพิงของพลังงานที่ใช้ไม่รู้จักหมดอย่างแท้จริง กว่าพลังงานจากการแบ่งแยกของยูเรเนียม
 
 
(www.spectrum.ieee.org)
การหลอมธาตุเบาเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริงภายในแกนลึกของดวงอาทิตย์ นี่คือเคล็ดลับของพลังงานแสงอาทิตย์ การหลอมนิวเคลียสเกิดขึ้นได้เพราะความร้อนอันแรงร้อนภายในแกนดวงอาทิตย์ที่ร้อนแรงหลายล้านองศาเซลเซียส ในนั้นโปรตอนของไฮโดรเจนพุ่งไปรอบ ๆ ด้วยความเร็วมหาศาล เร็วพอให้พวกมันเอาชนะการผลักของแรงสนามไฟฟ้าที่พยายามผลักพวกมันออกจากกัน เมื่อพวกมันพุ่งเข้าปะทะกัน พวกมันก็หลอมและก่อตัวเป็นนิวเคลียสของฮีเลียมด้วยหลายขั้นตอน พลังงานที่ให้กำลังแก่ดวงอาทิตย์ถูกปล่อยออกมาจากกระบวนการนี้ ดวงอาทิตย์เสพไฮโดรเจนสำรองของมันอย่างช้า ๆ และแปรสภาพมันเป็นฮีเลียม ไฮโดรเจนคือเชื้อเพลิงและฮีเลียมคือขี้เถ้าของไฟอะตอมของดวงอาทิตย์ แต่ก็มีไฮโดรเจนในดวงอาทิตย์เพียงพอเผาผลาญไม่รู้จักหมดหลายพันล้านปีในอนาคต
 
 
แกนของดวงอาทิตย์ (cse.ssl.berkeley.edu)

การหลอมนิวเคลียสของไฮโดรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียสเท่านั้น จึงจะทำให้นิวเคลียสเคลื่อนตัวได้เร็วพอที่จะแตกทะลุโล่สนามไฟฟ้าของกันและกัน เข้าสัมผัสกันและหลอม กับปล่อยพลังงานตามกระบวนการ นี่เองที่นักฟิสิกส์จึงเรียกการหลอมนิวเคลียสเช่นนี้ว่า “ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์” (ปฏิกิริยานิวเคลียร์ความร้อน)

จากกระบวนการเทอร์โมนิวเคลียร์นี้นี่แหละที่ลูกระเบิดไฮโดรเจน (หรือเอช-บอมบ์: H-bomb) อันน่าขนหัวลุกเกิดอานุภาพของมันได้ ในการระเบิดของเอช-บอมบ์จำเป็นต้องใช้อุณหูมิสูงที่ได้รับจากลูกระเบิดปรมาณู (หรือเอ-บอมบ์: A-bomb) ภายใต้ความร้อนที่จุดประกายขึ้นตอนต้นทำให้ไฮโดรเจนหลอมรวมแล้วระเบิดออกมาในสัดส่วนที่เหลือเชื่อ กรณีนี้ยูเรเนียมจึงเป็นเพียงตัวลั่นไกเท่านั้นสำหรับการปล่อยพลังงานออกมาได้มากกว่าที่ตัวมันเองจะปล่อยออกมาได้

พลังของการหลอมนิวเคลียสก็จำต้องควบคุมให้ได้เช่นเดียวกับพลังของการแบ่งแยกนิวเคลียส ถึงตอนนี้การหลอมนิวเคลียสยังทำได้ก็จากการระเบิดของเอชบอมบ์อันล้างผลาญเท่านั้น ทุกคนเห็นพ้องต้องกันว่าการปล่อยพลังงานแบบนี้ในสัดส่วนใหญ่ทำไม่ได้บนโลกของเรานี้ มันเกิดได้ในที่ที่ธรรมชาติเริ่มต้นมันขึ้นมา ก็คือ ในส่วนลึกของดาวฤกษ์อันร้อนแรง

แต่นักวิทยาศาสตร์เป็นกลุ่มคนที่ไม่ยอมเชื่ออะไรง่าย ๆ หลายคนยังมีความหวังว่าสักวันพวกเราจะควบคุมปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ให้จงได้

ทั้งหมดนี้ อาจเป็นพรที่ประทานแก่เราจากคำอธิษฐานแรกของเรา

 
แปลจาก CHAPTER FIFTEEN: OUR FIRST WISH: POWER! ของหนังสือ The WALT DISNEY story of OUR FRIEND THE ATOM by Heinz Haber, Published by DELL PUBLISHING CO., INC., N.Y., 1956