 |
| Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân siêu dẫn tiên tiến thử nghiệm Tokamak (EAST) ngày 15/1/2025 tại Trung Quốc. (Ảnh: Zhang Dagang) |
Lò phản ứng "mặt trời nhân tạo" của Trung Quốc đã phá vỡ kỷ lục thế giới của chính mình về duy trì plasma siêu nóng, đánh dấu thêm một cột mốc nữa trên con đường dài hướng tới nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn.
Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân siêu dẫn tiên tiến thử nghiệm Tokamak (EAST) đã duy trì một vòng plasma ổn định, có giới hạn cao trong 1.066 giây vào ngày 20/1, cao hơn gấp đôi kỷ lục trước đó là 403 giây, báo chí Trung Quốc đưa tin.
Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân được gọi là "mặt trời nhân tạo" vì chúng tạo ra năng lượng theo cách tương tự như mặt trời — bằng cách kết hợp hai nguyên tử nhẹ thành một nguyên tử nặng duy nhất thông qua nhiệt và áp suất. Mặt trời có áp suất lớn hơn nhiều so với lò phản ứng của Trái đất, vì vậy các nhà khoa học bù đắp bằng cách sử dụng nhiệt độ nóng hơn nhiều lần so với mặt trời .
Phản ứng tổng hợp hạt nhân cung cấp tiềm năng của một nguồn năng lượng gần như không giới hạn mà không phát thải khí nhà kính hoặc nhiều chất thải hạt nhân. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã nghiên cứu công nghệ này trong hơn 70 năm và có khả năng nó không tiến triển đủ nhanh để trở thành một giải pháp thực tế cho cuộc khủng hoảng khí hậu. Các nhà nghiên cứu hy vọng chúng ta sẽ có năng lượng tổng hợp trong vòng vài thập kỷ , nhưng có thể mất nhiều thời gian hơn nữa.
Kỷ lục mới của EAST là bước tiến tới tương lai có thể xảy ra khi các nhà máy điện nhiệt hạch tạo ra điện.
East là lò phản ứng giới hạn từ tính, hay tokamak, được thiết kế để duy trì plasma liên tục cháy trong thời gian dài. Các lò phản ứng như thế này chưa bao giờ đạt được điểm đánh lửa, tức là điểm mà phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra năng lượng riêng và duy trì phản ứng riêng, nhưng kỷ lục mới là một bước tiến tới việc duy trì các vòng plasma giới hạn kéo dài mà các lò phản ứng trong tương lai sẽ cần để tạo ra điện.
EAST là một trong số nhiều lò phản ứng tổng hợp hạt nhân trên toàn thế giới, nhưng hiện tại tất cả chúng đều sử dụng nhiều năng lượng hơn nhiều so với năng lượng chúng tạo ra. Vào năm 2022, lò phản ứng tổng hợp của Cơ sở đánh lửa quốc gia Mỹ đã đạt được sự đánh lửa trong lõi của nó trong thời gian ngắn bằng một phương pháp thử nghiệm khác với EAST, dựa vào các đợt bùng nổ năng lượng nhanh, nhưng toàn bộ lò phản ứng vẫn sử dụng nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ.
Dữ liệu do EAST thu thập sẽ hỗ trợ cho việc phát triển các lò phản ứng khác, cả ở Trung Quốc và quốc tế. Trung Quốc là một phần của chương trình Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER), bao gồm hàng chục quốc gia, bao gồm Mỹ, Anh, Nhật Bản, Hàn Quốc và Nga.
Lò phản ứng ITER, đang được xây dựng ở miền Nam nước Pháp, chứa nam châm mạnh nhất thế giới và sẽ hoạt động sớm nhất vào năm 2039. ITER sẽ là một công cụ thử nghiệm được thiết kế để tạo ra phản ứng tổng hợp bền vững cho mục đích nghiên cứu, nhưng có thể mở đường cho các nhà máy điện tổng hợp.
