Trung Quốc dường như đang xây dựng một trung tâm nhiệt hạch laser khổng lồ

Dựa trên hình ảnh từ vệ tinh, một tòa nhà hình chữ X quy mô lớn đang được xây dựng trên khu vực núi đá gần thành phố Miên Dương, tỉnh Tứ Xuyên, phía Tây Nam Trung Quốc. Theo các nhà phân tích, tòa nhà này là một trung tâm nghiên cứu phản ứng hạt nhân quy mô khổng lồ của quốc gia châu Á này.

Nỗ lực vượt bậc của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch

Trung tâm nghiên cứu mới đang được xây dựng ở Trung Quốc. Ảnh: Planet Labs.

Đã có nhiều năm theo sát cơ sở nghiên cứu hạt nhân này, ông Decker Eveleth - Nhà phân tích của tổ chức nghiên cứu CNA Corporation, Mỹ cho biết, vào những năm 2020, cơ sở nghiên cứu này chỉ là một mảnh đất. Tuy nhiên, sau khi lệnh cấm Covid được dỡ bỏ, cơ sở đã được xây dựng với tốc độ nhanh. Theo các thông tin mà ông Eveleth có được, dự án nghiên cứu hạt nhân gần thành phố Miên Dương được định danh là một cơ sở năng lượng nhiệt hạch laser.

Theo nhà phân tích Eveleth, 4 “cánh tay” lớn nhô ra của tòa nhà chính là những cỗ máy có thể bắn tia laser vào các tòa tháp cao ở khu vực trung tâm, nơi có phòng mục tiêu chứa đồng vị hydro. Khi năng lượng laser hợp nhất hydro lại, một vụ nổ năng lượng được gọi là đánh lửa sẽ xảy ra. Ước tính nếu đi vào vận hành, trung tâm nghiên cứu nhiệt hạch laser ở Miên Dương sẽ lớn hơn 50% so với Trung tâm Đánh lửa Quốc gia của Mỹ (National Ignition Facility - NIF) tại bang California, Mỹ. Sau khi hoàn thành, nó có thể trở thành trung tâm nhiệt hạch laser lớn nhất trên thế giới.

Chuyên gia nghiên cứu Brian Appelbe của Trung tâm Nghiên cứu Nhiệt hạch Quán tính, Đại học Hoàng gia London, Anh Quốc nhận xét, trung tâm nghiên cứu nhiệt hạch laser của tương lai này có thể giúp nghiên cứu các nhiên liệu trong điều kiện khắc nghiệt. Cụ thể, nó cho phép các nhà khoa học tạo ra áp suất như ở lõi các ngôi sao hoặc vũ khí hạt nhân.

Nhân loại đã mất hàng thập kỷ để nghiên cứu nhằm mô phỏng lại quá trình cung cấp năng lượng cho mặt trời và các ngôi sao. Tuy nhiên, trung tâm nghiên cứu nhiệt hạch laser mới ở Trung Quốc có thể được coi là một dấu hiệu cho thấy quốc gia này đang bắt đầu vươn lên trên đường đua năng lượng.

Bà Melanie Windridge, Tổng Giám đốc của tổ chức giám sát Góc nhìn Năng lượng Hạt nhân (Fusion Energy Insights) nhận định, Trung Quốc đang rất nghiêm túc và quyết đoán hành động với năng lương nhiệt hạch. Ông Andrew Holland, Giám đốc Điều hành của Hiệp hội Công nghiệp Nhiệt hạch cũng dành cho Trung Quốc những lời khen. Nếu trung tâm nhiệt hạch laser ở Miên Dương được xác nhận là đúng, Trung Quốc sẽ thắng ở cuộc chạy đua năng lượng nhiệt hạch.

Nhiệt hạch laser - tiềm năng mới của hạt nhân nhiệt hạch

Nhiệt hạch laser là một phương pháp tổng hợp hạt nhân nhưng lại sử dụng tia laser cường độ cao để nén và làm nóng nhiên liệu. Cơ chế hoạt động của nhiệt hạch laser là tạo ra năng lượng như trong lõi Mặt trời. Hiểu theo nghĩa đơn giản đó chính là quá trình mô phỏng cách Mặt trời tạo ra năng lượng.

So với biện pháp phản ứng hạt nhân phổ biến hiện nay, nhiệt hạch nói chung và nhiệt hạch laser nói riêng có thể tạo ra nguồn năng lượng sạch với nguồn cung cấp vô hạn, mà lại an toàn hơn. Hiện nay, các cường quốc trên thế giới đang chạy đua để được làm chủ lĩnh vực năng lượng của tương lai này.

Từ năm 2022, Mỹ đã là quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực công nghệ nhiệt hạch laser. Trong đó, trung tâm NIF của Mỹ đã có bước đột phá lớn khi sử dụng công nghệ đánh lửa bằng laser. Cũng trong năm này. các nhà khoa học của NIF đã thành công sản xuất năng lượng nhiệt hạch. Tuy nhiên, họ vẫn chưa tính đến năng lượng cần thiết cho tia laser.

Quy mô của trung tâm nhiệt hạch laser càng lớn, tia laser lớn cũng cho phép áp suất cao hơn và nén được nhiều nhiên liệu hơn, tăng sản lượng điện được tạo ra từ các thí nhiệm. Trên thực tế, để thực hiện thành công thí nghiệm tổng hợp nhiệt hạch laser là vô cùng khó khăn, ngay cả trong điều kiện sở hữu tia laser cực đại.

Hiện nay trên thế giới xuất hiện 3 trung tâm nhiệt hạch laser. Dẫn đầu là trung tâm NIF của Mỹ với kỷ lục tạo ra được vụ nổ năng lượng đầu tiên trên thế giới vào tháng 12/2022. Hiện nay NIF vẫn đang trong quá trình nghiên cứu để tạo ra nguồn năng lượng nhiệt hạch thương mại. Kế đến là Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) cũng ở bang California, Mỹ. LLNL đang nổi bật với cải tiến cho công nghệ nén bằng laser. Cuối cùng là dự án Nghiên cứu Năng lượng Laser Công suất cao (HiPER) do châu Âu phát triển. Khác với những trung tâm nhiệt hạch laser kể trên, HiPER đã bị tạm ngừng do thiếu nguồn tài trợ.

Trung tâm nghiên cứu nhiệt hạch NIF ở bang California, Mỹ. Ảnh: Physics World.

Cát Ân