Trung Quốc đạt được kết quả quan trọng tiến tới phản ứng tổng hợp hạt nhân từ 'mặt trời nhân tạo'
Các nhà khoa học nghiên cứu về ' mặt trời nhân tạo' Trung Quốc đã thực hiện một 'bước quan trọng' tiến tới phản ứng tổng hợp hạt nhân tự duy trì, công nghệ cung cấp nguồn năng lượng sạch vô hạn trong tương lai.
"Mặt trời nhân tạo" thế hệ mới của Trung Quốc, HL-2M Tokamak. Ảnh CNNC
Tờ Science and Technology Daily chính thức đưa tin, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra dòng điện plasma hơn 1 triệu ampe, hay 1 mega-amp, đủ mạnh để đáp ứng những điều kiện quan trọng cần thiết để tạo ra lò phản ứng tổng hợp hạt nhân hoạt động.
Ngày 19/10, Theo Tổng công ty Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), lò phản ứng HL-2M Tokamak, "mặt trời nhân tạo" thế hệ mới của Trung Quốc đã lập kỷ lục mới cấp quốc gia về hoạt động của một thiết bị tổng hợp hạt nhân có điều khiển.
Nhiệt hạch, quá trình tương tự đã giữ cho mặt trời cháy trong 5 tỉ năm qua, được coi là giải pháp cuối cùng cho nhu cầu năng lượng của nhân loại. Không giống như các nhà máy điện hạt nhân sử dụng nhiên liệu uranium, lò phản ứng nhiệt hạch không tạo ra chất thải phóng xạ.
Zhong Wulu, Phó giám đốc Trung tâm Khoa học Nhiệt hạch thuộc Viện Vật lý Tây Nam thuộc CNNC và là lãnh đạo thí nghiệm HL-2M trong cuộc phỏng vấn với Science and Technology Daily cho biết: “Sự kiện đột phá đánh dấu một bước quan trọng của quá trình gây cháy nhiệt hạch trong chương trình Nghiên cứu và phát triển nhiệt hạch hạt nhân ở Trung Quốc”.
HL-2M Tokamak, lớn nhất Trung Quốc về quy mô và có thông số cao nhất, được đưa vào hoạt động và đạt được lần phóng plasma đầu tiên tháng 12/2020.
Các nhà nghiên cứu ăn mừng khi dòng điện plasma "mặt trời nhân tạo" thế hệ mới của Trung Quốc vượt quá 1 triệu ampe. Ảnh CNNC
Quá trình tổng hợp hạt nhân, diễn ra bên trong lõi của Mặt Trời tạo thành năng lượng ở cả nhiệt và ánh sáng. Năng lượng nhiệt hạch được coi là “năng lượng tối thượng” lý tưởng cho nhân loại do nguồn tài nguyên dồi dào và tính an toàn phóng xạ và bền vững với môi trường.
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu để đạt được khả năng tiến hành phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát trong nhiều thập kỷ, thiết bị thí nghiệm nhiệt hạch được mang tên là “mặt trời nhân tạo”.
Tokamak siêu dẫn thử nghiệm tiên tiến (EAST), hay còn gọi là "mặt trời nhân tạo" của Trung Quốc tại thành phố Hợp Phì, tỉnh An Huy phía đông Trung Quốc bắt đầu hoạt động vào năm 2016. Tokamak đạt được khả năng duy trì hoạt động plasma nhiệt độ cao liên tục trong 1.056 giây vào tháng 12/2021, thời gian dài nhất thuộc loại thử nghiệm này trên thế giới vào thời điểm đó, theo một bản tin của Tân Hoa Xã.
Theo Viện Vật lý Plasma thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, mục tiêu cuối cùng của EAST là kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển, sử dụng deuterium có rất nhiều ở nước biển để cung cấp nguồn năng lượng sạch ổn định.
GS Zhong Wulu cho biết, lò phản ứng thử nghiệm HL-2M ở Thành Đô, thủ phủ tỉnh Tứ Xuyên đã gần đến ngưỡng cần thiết để phản ứng có thể tự duy trì, hoạt động mà không cần sử dụng nguồn điện bên ngoài.
Tạo ra 1 mega-amp công suất là một bước quan trọng vì đáp ứng 2 điều kiện quan trọng cho một lò phản ứng hoạt động: đáp ứng mật độ cần thiết cho va chạm nguyên tử tạo ra phản ứng và cung cấp đủ thời gian để phản ứng xảy ra. Điều kiện thứ ba cần thiết là có nhiệt độ cao, đạt được khoảng 100 triệu độ C (180 triệu Fahrenheit).
Thiết bị HL-2M Tokamak đã đạt được mục tiêu này, tạo ra nhiệt độ 150 triệu độ C, nóng hơn mặt trời 10 lần trong hơn 10 giây. Lò phản ứng thử nghiệm này là thiết bị Tokamak tiên tiến lớn nhất của Trung Quốc, loại lò sử dụng từ trường mạnh để tạo ra phản ứng, theo CNNC, cơ quan giám sát và quản lý dự án.
Trung Quốc đặt mục tiêu xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và đưa công nghệ này vào sử dụng thương mại trên quy mô lớn vào năm 2050. Theo nhóm nghiên cứu, Trung Quốc hiện đang xây dựng Lò phản ứng thử nghiệm kỹ thuật nhiệt hạch, nhà máy đầu tiên trên thế giới có thể biến năng lượng nhiệt hạch thành điện năng. Theo kế hoạch, nhà máy sẽ hoàn thành vào khoảng năm 2035, cung cấp ra một nguồn năng lượng khổng lồ với công suất lên tới 2 gigawatt.
Các nhà khoa học ở các quốc gia khác cũng đang theo đuổi mục tiêu tương tự, đặc biệt là nhóm nghiên cứu Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế ở Pháp. Khi hoàn thành, lò phản ứng đó sẽ chạy với dòng điện 15 mega-amps, mạnh hơn nhiều lần so với dòng điện do các cơ sở nghiên cứu tạo ra trên toàn thế giới.
