การหลอมรวมนิวเคลียร์คืออะไร แล้วทํางานอย่างไร?

การหลอมรวมนิวเคลียร์ได้รับการพูดคุยกันมากขึ้นเรื่อยๆ ในสื่อ โดยสอดคล้องกับความก้าวหน้าล่าสุดในสาขานี้ แต่การหลอมรวมนิวเคลียร์คืออะไรและแตกต่างจากการแตกตัวของนิวเคลียร์อย่างไร และทําไมบริษัทและรัฐต่างๆ จํานวนมากจึงลงทุนในการวิจัยและพัฒนาการหลอมรวม 

เราตอบคําถามเหล่านี้ที่นี่ก่อนที่จะเน้นบทบาทที่สุญญากาศมีในการบรรลุการหลอมรวมนิวเคลียร์

ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตพลังงานโดยการใช้ประโยชน์จากกระบวนการแยกตัว การแตกตัวของนิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับการดึงอะตอมขนาดใหญ่ที่ไม่เสถียร เช่น ไอโซโทปยูเรเนียม U-235 และแยกออกเป็นอะตอมที่มีน้ําหนักเบากว่าสองอะตอม กระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานที่ใช้ได้จํานวนมหาศาล 

การแตกตัวถูกเริ่มต้นโดยการบินยิง U-235 ด้วยนิวตรอน เมื่อนิวตรอนเหล่านี้ยุบตัวเป็นอะตอม U-235 พวกเขาจะบังคับให้นิวตรอนเพิ่มเติมปล่อยออกมา ซึ่งจะมีปฏิกิริยากับ U-235 มากขึ้นและสร้างปฏิกิริยาโซ่ ปฏิกิริยานี้ยังอาจทําให้เกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้อีกด้วย เพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานสูงสุด จํานวนนิวตรอนที่ใช้ในการแตกตัวต้องได้รับการควบคุมเพื่อป้องกันไม่ให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ตายหรือไหลออกไป

เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกตัวทํางานในลักษณะเดียวกับโรงไฟฟ้าทั่วไป การแยกตัวเกิดขึ้นในภาชนะปฏิกรณ์ ซึ่งควบคุมโดยก้านควบคุม ความร้อนจากปฏิกิริยาจะถูกใช้เพื่อทําให้น้ําร้อนและผลิตไอน้ํา จากนั้นไอน้ํานี้จะหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า จําเป็นต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมในการกําจัดเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วอย่างปลอดภัย เนื่องจากเชื้อเพลิงเหล่านั้นมีฤทธิ์กัมมันตรังสีและมีครึ่งชีวิตนานกว่า 10,000 ปี ในหลายกรณี ค่าใช้จ่ายในการเลิกใช้งานอาจสูงถึง 15% ของต้นทุนเงินทุนเริ่มต้น

เพื่อสร้างเชื้อเพลิงสําหรับการแตกตัวของนิวเคลียร์ ก่อนอื่นจําเป็นต้องเพิ่มความเข้มข้นของยูเรเนียม-235 จากความอุดมสมบูรณ์ 0.7% ที่พบตามธรรมชาติในแร่ยูเรเนียมเป็น 4-5% ที่จําเป็นสําหรับกระบวนการแตกตัว ซึ่งทําได้โดยใช้ขั้นตอนการหมุนเหวี่ยง 1,000-2,000 ขั้นตอน ในการดําเนินการนี้ แร่ยูเรเนียมจะถูกแปลงเป็นก๊าซ UF6 แปรรูป จากนั้นจึงแปลงเป็นเม็ดเชื้อเพลิงหลังจากกระบวนการเพิ่มความเข้มข้น กระบวนการหมุนเหวี่ยงจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังภายใต้พารามิเตอร์สุญญากาศที่เฉพาะเจาะจง

เครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์ประมาณ 440 เครื่องดําเนินงานใน 33 ประเทศ เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ผลิตไฟฟ้าประมาณ 10% ของโลก นอกจากนี้ ยังมีการก่อสร้างถังปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์ประมาณ 55 เครื่อง แร่ยูเรเนียมมีแหล่งกําเนิดใน 10 ประเทศและมีความหนาแน่นของพลังงานเท่ากับเชื้อเพลิงฟอสซิล 70,000 เท่า ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อาจอยู่ระหว่าง $2 ถึง $20 พันล้าน แม้ว่าการพัฒนาหน่วยขนาดเล็กที่มีต้นทุนต่ําลงก็เป็นไปได้

ปฏิกิริยาหลอมเหลวขององค์ประกอบแสงจะขับเคลื่อนดาวและสร้างองค์ประกอบเกือบทั้งหมดในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์นิวเคลียส

การหลอมรวมนิวเคลียร์เป็นเทคโนโลยีที่กําลังพัฒนาซึ่งเป็นแนวหน้าของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน ด้วยศักยภาพในการปฏิวัติการผลิตพลังงาน การควบรวมกิจการจึงเป็นหัวใจสําคัญของโครงการระดับชาติและระดับนานาชาติจํานวนมาก 

ในกระบวนการหลอมรวมนิวเคลียร์ อะตอมแสงสองอะตอมจะ 'หลอมรวม' เข้าด้วยกันเพื่อสร้างอะตอมขนาดใหญ่ขึ้น ด้วยวิธีนี้ การหลอมรวมนิวเคลียร์จะตรงข้ามกับการแตกตัว: แทนที่จะแยกอะตอม อะตอมจะรวมกันเพื่อสร้างอะตอมขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยพลังงานออกมา 

การหลอมรวมไอโซโทปไฮโดรเจน เช่น ดิวเทอเรียมและไตรเทียม ดิวเทอเรียม หรือที่เรียกว่าไฮโดรเจนหนัก คล้ายกับไอโซโทปไฮโดรเจน 'ปกติ' เช่น โปรตีน แต่ดิวเทอเรียมมีนิวทรอนเพิ่มเติม สําหรับการเปรียบเทียบ ไตรเทียมเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่มีนิวตรอนเพิ่มเติมสองตัว 

ปฏิกิริยาหลอมเหลวในอุดมคติใช้ส่วนผสมของดิวเทอเรียมและไตรเทียมในอัตราส่วน 50:50 (ปฏิกิริยาที่ 3 ในภาพประกอบด้านบน) โดยต้องการเพียงไม่กี่กรัมตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม อุดมคตินี้เป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ ปัจจุบัน อุปกรณ์การหลอมรวมทั้งหมดยกเว้นอุปกรณ์หนึ่งตัวทํางานโดยใช้ดิวเทอเรียมเท่านั้น (ปฏิกิริยา 1 และ 2) เนื่องจากไตรเทียมหายากในธรรมชาติและต้องผลิตขึ้นแบบเทียม 

อะตอมแสงสามารถหลอมเหลวได้ก็ต่อเมื่อ "บีบ" เข้าด้วยกันเป็นเวลานานพอเท่านั้น ที่ระยะรัศมีนิวเคลียส แรงนิวเคลียสที่ดึงดูดแรงกว่าแรงไฟฟ้าสถิตที่ผลักออก จากข้อจํากัดเหล่านี้ ความยากลําบากทางเทคนิคหลักในการหลอมเหลวคือการทําให้นิวเคลียสใกล้พอที่จะหลอมเหลว นั่นคือเหตุผลที่จําเป็นต้องใช้รูปแบบการกักเก็บแบบแม่เหล็กหรือแบบเฉื่อย 

จําเป็นต้องมีอุณหภูมิสูงสําหรับการกักเก็บทั้งสองประเภท: มากกว่า 4x10⁷ K สําหรับการหลอมเหลวดิวเทอเรียม-ไตรเทียม (DT) ร้อนกว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า!

มีแนวทางที่แตกต่างกันมากมายที่นําเสนอเพื่อบรรลุการผสานรวม อย่างไรก็ตาม การกักเก็บมีเพียงสองประเภทหลักเท่านั้น  

การหลอมรวมแม่เหล็ก (Magnetic Confinement Fusion หรือ MCF) เป็นวิธีที่น่าสนใจที่สุดสําหรับการผลิตพลังงานเชิงพาณิชย์ ใช้แม่เหล็กที่ทรงพลังมากเป็นชุด โดยมีการใช้ฮีเลียมเหลวเพื่อทําให้แม่เหล็กเย็นลงและปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์

อุปกรณ์กักเก็บแม่เหล็กที่พบบ่อยที่สุดคือ Stellarator และ Tokamak แม้ว่าโรงงานบางแห่งได้ทดลองใช้อุปกรณ์ที่ใช้กระจกแม่เหล็ก อุปกรณ์ทั้งสามประเภทนี้ประกอบด้วยภาชนะสุญญากาศส่วนกลางที่บรรจุพลาสมาและเกิดปฏิกิริยาการหลอมเหลว ภาชนะสุญญากาศถูกล้อมรอบด้วยไคโรสตัท ซึ่งเป็นที่ที่แม่เหล็กนําไฟฟ้าพิเศษจะอยู่และระบายความร้อน Stellarator และ Tokamak มีรูปทรงวงแหวน ในขณะที่เครื่องกระจกมีรูปทรงกระบอก สนามแม่เหล็กจะบังคับอะตอมเข้าด้วยกันอย่างต่อเนื่อง และอุณหภูมิสูงจะทําให้เกิดการจุดระเบิด 

ประเภทการกักกันทั่วไปประเภทที่สองคือการหลอมเหลวแบบเฉื่อย (Inertial Containment Fusion หรือ ICF) เทคนิคนี้จะสกัดพลังงานหลอมเหลวโดยการพ่นเม็ดขนาดเล็ก (1 ถึง 3 มม.) ของเชื้อเพลิง DT ด้วยเลเซอร์หรือลําแสงอนุภาคประจุเพื่อบีบอัดและทําให้สารผสมร้อนขึ้นเพื่อจุดระเบิด ในที่นี้ การจุดระเบิดหมายถึงสภาวะที่อนุภาคอัลฟาทั้งหมดหยุด ซึ่งทําให้พลาสมาร้อนขึ้น

การบีบอัดและการให้ความร้อนทําได้รวดเร็วมากด้วยเลเซอร์พัลส์สั้น (1 ถึง 10 ns) กําลังสูง รังสีเอ็กซ์ หรือลําแสงไอออนที่ตัดเชื้อเพลิงจากหลายทิศทาง อุปกรณ์ขับเคลื่อนโดยตรงจะส่งพัลส์พลังงานอัดไปยังเม็ดเชื้อเพลิงโดยตรง เทคนิค ICF ขับเคลื่อนโดยอ้อมมีเม็ดเชื้อเพลิงวางอยู่ภายในภาชนะโลหะขนาดเล็ก (ช่องว่าง/ห้องเผาไหม้) จากนั้นเลเซอร์จะโฟกัสไปยังช่องว่าง ทําให้ร้อนขึ้นเป็นพลาสมาซึ่งจะแผ่รังสีเอ็กซ์ซึ่งจะถูกดูดกลืนโดยเม็ด จากนั้นเม็ดจะบีบอัดในลักษณะเดียวกับ 'การขับเคลื่อนโดยตรง เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ขับเคลื่อนโดยตรง วิธีการขับเคลื่อนโดยอ้อมจะมีประสิทธิภาพน้อยลงอย่างมาก แต่เนื่องจากระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกัน จึงมีการใช้เทคนิคขับเคลื่อนทางอ้อมในการจําลองอาวุธนิวเคลียร์ 

ในการสร้างกระแสไฟฟ้าจาก ICF เม็ดเชื้อเพลิงจะถูกหยดลงในห้องปฏิกิริยาสุญญากาศที่จุดไฟ รังสีจากพลาสมาและนิวตรอนหลอมเหลวจะถูกดูดซับโดยลิเธียมเหลว ความร้อนที่เกิดขึ้นจะถูกใช้ในการผลิตไอน้ําแบบดั้งเดิม และไตรเทียมจะถูกผลิตขึ้นเพื่อรีไซเคิลเป็นเชื้อเพลิงใหม่

การหลอมเหลวมีศักยภาพที่จะผลิตพลังงานปริมาณมากจากเชื้อเพลิงปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น ประมาณ 250 กก. ต่อปีในถังปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์ เมื่อจุดระเบิดอย่างต่อเนื่องสําเร็จ 

ข้อดีหลักของการหลอมเหลวคือเชื้อเพลิงที่อุดมสมบูรณ์เมื่อเทียบกับแหล่งไฮโดรคาร์บอน การขาดผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่เป็นอันตราย เช่น ก๊าซเรือนกระจก และความปลอดภัยจากภายในเมื่อเทียบกับการแตกตัวของนิวเคลียร์ 

เมื่อเปรียบเทียบกับการแตกตัว การหลอมรวมนิวเคลียร์มีข้อดีเพิ่มเติม: 

• ในขณะที่ปฏิกิริยาหลอมรวมปล่อยนิวตรอนที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ นิวตรอนเหล่านี้จะถูกกักเก็บไว้และการผลิตนิวตรอนจะหยุดลงเกือบจะทันทีที่โรงงานปิดลง  
  
• การหลอมเหลวมีความปลอดภัยมากขึ้นเนื่องจากไม่มีปฏิกิริยาห่วงโซ่ การไหลเวียน หรือการหลอมเหลว
  
• การหลอมเหลวส่งผลให้เกิดอุณหภูมิที่รุนแรง แต่หากพลาสมาใด ๆ รั่วไหล ความร้อนจะกระจายอย่างรวดเร็วโดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย
  
• นิวตรอนสามารถก่อให้เกิดไอออนทางอ้อมได้ แต่หยุดได้อย่างง่ายดาย
  
• แม้ว่าการหลอมรวมนิวเคลียร์จะทําให้เกิดขยะกัมมันตรังสี แต่กัมมันตรังสีนี้มีอายุการใช้งานสั้น โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับขยะที่เกิดจากการแตกตัว ซึ่งรวมถึงภาชนะระเบิดนิวตรอน  
  
• ไม่จําเป็นต้องขนส่งขยะที่เกิดจากการหลอมเหลวเพื่อกําจัด จัดเก็บ หรือนํากลับมาใช้ใหม่
  
• ไตรเทียมจะสลายตัวผ่านอนุภาคเบตาที่อ่อนมาก ดังนั้นไอโซโทปจึงไม่เป็นอันตรายจากรังสีภายนอก อย่างไรก็ตาม ไตรเทียมอาจก่อให้เกิดอันตรายจากการแผ่รังสีภายในหากสูดดมหรือดูดซึมไอน้ําที่เกิดจากการแผ่รังสีผ่านผิวหนัง ในขณะเดียวกัน ไตรเทียมจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายน้อยลง ไม่ว่าจะผ่านปอดหรือผิวหนัง

ความต้องการสุญญากาศในถังปฏิกรณ์หลอมเหลวขึ้นอยู่กับประเภทของตัวกั้นและขนาดของถังปฏิกรณ์

ความต้องการสุญญากาศที่มากที่สุดในการกักเก็บแม่เหล็กอยู่ในห้องสุญญากาศส่วนกลางและห้องแช่แข็งโดยรอบ ซึ่งอาจสูงกว่า 100 m³ ซึ่งต้องอยู่ภายใต้ UHV (ประมาณ 10 ^-9 mbar) เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของพลาสมา 

นอกจากนี้ยังจําเป็นต้องใช้สุญญากาศในการผลิตไตรเทียม การปั๊มฮีเลียม และการหมุนเวียนเชื้อเพลิง ในกรณีของการหลอมเหลวแบบเฉื่อยที่มีการครอบคลุม เส้นลําแสงเลเซอร์หรือลําแสงอนุภาคทั้งหมดจะต้องถูกระบายออกไปพร้อมกับห้องปฏิกิริยา เช่นเดียวกับการกักเก็บด้วยแม่เหล็ก สิ่งนี้อาจเป็นปริมาตรขนาดใหญ่มากที่จําเป็นต้องใช้ UHV เพื่อป้องกันการสูญเสียและความเบี่ยงเบนในลําแสง ปั๊มเทอร์โบโมเลกุลและปั๊มแบบเย็นใช้กันทั่วไปมากที่สุด และต้องสามารถรับมือกับค่าสูงสุดเฉพาะที่ในการแผ่รังสีและสนามแม่เหล็กสูง ข้อกังวลที่คล้ายคลึงกันนี้ใช้กับชุดปั๊มหลัก เกจวัด และวาล์ว

1. การไล่ภาชนะทําปฏิกิริยาออกสู่ UHV: จําเป็นต้องกําจัดก๊าซชนิดใหญ่และป้องกันการปนเปื้อนพลาสมา
   
2. Cryogenics (ครีโอสตัท): ระบบทําความเย็นเองจําเป็นต้องใช้สุญญากาศ
   
3. การผลิตไตรเทียม: ไตรเทียมมักผลิตโดยการชนกันของนิวตรอนกับลิเธียม ซึ่งต้องใช้สุญญากาศและการปั๊มสําหรับก๊าซสารหล่อเย็น นอกจากนี้ นิวตรอนยังเกิดจากปฏิกิริยาการแตกตัวหรือตัวเร่งความเร็วเชิงเส้น ซึ่งทั้งสองอย่างต้องใช้สุญญากาศในการทํางาน
   
4. การให้ความร้อนด้วยพลาสมา: จําเป็นต้องใช้สุญญากาศในระบบฉีดลําแสงกลางเพื่อให้ความร้อนกับพลาสมา
   
5. การทดสอบสุญญากาศ: อุปกรณ์จะได้รับการทดสอบภายใต้สุญญากาศและโดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น แท่นขยายการระบายก๊าซและเครื่องตรวจจับการรั่วไหล
   
6. เกจวัดแรงดันและเครื่องมือวัด: สําหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์และกระบวนการ
   
7. การระบายความร้อน: จําเป็นต้องมีการปั๊มสําหรับฮีเลียมที่ใช้ในการระบายความร้อนซูเปอร์คอนดักเตอร์
   
8. การหมุนเวียน: น้ํามันเชื้อเพลิงและฮีเลียมที่ไม่ได้ใช้จะถูกปั๊มออกจากห้อง แยกออกจากกันและหมุนเวียน
   
9. เชื้อเพลิงหลอมเหลว: จําเป็นต้องใช้ปั๊มที่ทรงพลังในการฉีดเชื้อเพลิงหลอมเหลวเข้าไปในห้อง

1. การไล่อากาศออกจากห้องเป้าหมายไปยัง UHV: จําเป็นต้องกําจัดก๊าซชนิดใหญ่และป้องกันการปนเปื้อนพลาสมา
   
2. ระบบกําหนดตําแหน่งเป้าหมาย: ระบบที่ใช้เพื่อกําหนดเป้าหมายเลเซอร์บนเชื้อเพลิงต้องใช้สุญญากาศ
   
3. สุญญากาศในแนวลําแสง: มีการใช้แนวลําแสงหลายเส้นสําหรับเลเซอร์ และทั้งหมดนี้จําเป็นต้องอยู่ภายใต้สุญญากาศ
   
4. ตัวกรองพื้นที่: ใช้ตัวกรองพื้นที่เพื่อ 'ทําความสะอาด' ลําแสงเลเซอร์และทํางานภายใต้สุญญากาศ
   
5. เกจวัดแรงดันและเครื่องมือวัด: สําหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์และกระบวนการ

หนึ่งในข้อกําหนดที่สําคัญสําหรับปั๊มสุญญากาศคือความสามารถในการจัดการไตรเทียม ซึ่งหมายความว่าควรใช้ซีลโลหะ และปั๊มควรปราศจากไฮโดรคาร์บอน

ในกรณีที่มีการกักเก็บด้วยแม่เหล็ก ปั๊มต้องสามารถทํางานภายใต้สนามแม่เหล็กสูงได้ และมักจําเป็นต้องมีการป้องกัน พื้นที่รอบๆ ห้องปฏิกิริยามีจํากัดมากและการหยุดทํางานมีค่าใช้จ่ายสูงมาก ดังนั้นปั๊มจึงต้องมีขนาดเล็กและมีความน่าเชื่อถือสูงโดยต้องการการซ่อมบํารุงน้อยที่สุด

มีการอภิปรายกันว่าเมื่อใดจะได้ผลผลิตพลังงานสุทธิจากการควบรวมกิจการ โดยมีการคาดการณ์ในแง่ดีว่าจะใช้เวลา 10-20 ปี

ข้อเท็จจริงที่ว่าโครงการควบรวมกิจการทั่วโลกเริ่มทําลายสถิติเริ่มสนับสนุนความมองโลกในแง่ดีนี้ ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ที่ Joint European Torus เพิ่ง "สร้างพัลส์พลังงานที่ยั่งยืนสูงสุดเท่าที่เคยเกิดขึ้น" ด้วยเทคโนโลยีการหลอมรวม 

การทดลองการหลอมเหลวครั้งล่าสุดอีกครั้ง ซึ่งครั้งนี้มาจากนักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore ได้ผลผลิตมากกว่า 1.3 เมกะโจเลส (MJ) ซึ่งเป็นขั้นตอนสําคัญในการบรรลุจุดระเบิดการหลอมเหลว 

แม้ว่า 10-20 อาจดูเหมือนจะเป็นระยะทางไกล แต่อุตสาหกรรมการหลอมรวมกําลังเติบโตอย่างรวดเร็ว สัญญาณที่บ่งบอกถึงความสมบูรณ์ บริการของบุคคลที่สามกําลังเริ่มปรากฏขึ้น เช่น ARPA-E หน่วยงานที่มีเป้าหมายในการให้บริการวินิจฉัยอิสระสําหรับโครงการควบรวมกิจการ 

นอกจากนี้ ยังมีการวางแผนถังปฏิกรณ์ใหม่จํานวนมาก โดยบริษัทสตาร์ทอัพหลายแห่งกําลังมองหา 'เส้นทางที่รวดเร็วขึ้นสู่การหลอมรวม โครงการที่มีแนวโน้มหนึ่งคือ ITER ซึ่งเป็นถังปฏิกรณ์สไตล์โทคามาคที่กําลังก่อสร้างอยู่ (ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก) ที่ต้องการผลิตพลังงานมากกว่าที่ใช้ 10 เท่า หนึ่งในเป้าหมายของ ITER คือการเป็นผู้นําในการสาธิต ต้นแบบสําหรับถังปฏิกรณ์ฟิวชั่นเชิงพาณิชย์ 

ใน 18 ประเทศ มีอุปกรณ์หลอมรวมมากกว่า 50 ชิ้นที่กําลังดําเนินการหรือกําลังสร้างอยู่ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาอุปกรณ์ที่จัดหาเงินทุนเอกชนหลายชิ้น จนถึงปัจจุบันมีเพียงอุปกรณ์แบบฟิวชั่นหนึ่งชิ้นที่ใช้ไตรเทียมเนื่องจากมีอุปทานจํากัด ต้นทุนของสถานที่ทํางานแตกต่างกันไปตั้งแต่ $100M ถึง $20B ขึ้นไป

ในปัจจุบัน ไม่มีโรงงานหลอมเหลวใดๆ ที่จะสร้างผลกําไรสุทธิจากพลังงาน แต่เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานของเชื้อเพลิงหลอมเหลวสูงกว่าการแตกตัว และประมาณ 10,000,000 เท่าของเชื้อเพลิงฟอสซิล เทคโนโลยีนี้สัญญาว่าจะกําหนดอนาคตของการผลิตพลังงาน