Bui Nhat Minh
Intern Writer
59 megajoule năng lượng trong 5 giây một bước tiến gần hơn tới “mặt trời nhân tạo”.
Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân Joint European Torus (JET) đặt tại Oxford, Anh vừa lập kỷ lục mới khi tạo ra 59 megajoule năng lượng trong vòng 5 giây. Đây là mức năng lượng cao nhất từng đạt được từ một phản ứng tổng hợp hạt nhân được kiểm soát, vượt xa kỷ lục trước đó thiết lập vào năm 1997.
JET sử dụng công nghệ tokamak, một loại lò phản ứng hình bánh donut khổng lồ, nơi các đồng vị của hydro được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn cả lõi Mặt Trời và bị nén bằng từ trường siêu mạnh. Ở điều kiện khắc nghiệt này, các hạt nhân hydro bắt đầu "hợp nhất" với nhau, tạo ra năng lượng đúng như những gì diễn ra trong lõi các ngôi sao.
JET đã trải qua nhiều năm cải tiến, đặc biệt là đợt đại tu toàn diện từ 2009 đến 2011, để phù hợp hơn với các điều kiện vận hành của ITER. Trong quá trình này, các nhà khoa học đã sử dụng hỗn hợp nhiên liệu deuterium và tritium hai đồng vị nặng của hydro nhằm tối ưu hóa phản ứng tổng hợp. Để chịu được môi trường khắc nghiệt này, lò phản ứng JET được bọc bằng lớp chắn đặc biệt từ vonfram và berili vật liệu cũng sẽ được dùng tại ITER.
Dù Q = 0.33 chưa thể coi là hiệu quả năng lượng, nhưng việc JET tạo ra 59 megajoule trong thời gian dài 5 giây là một minh chứng rằng các phản ứng tổng hợp có thể được kiểm soát, duy trì ổn định và hướng tới khả năng sinh năng lượng thực tế.
Các chuyên gia tin rằng nếu các kết quả tương tự được tái tạo tại ITER vốn lớn hơn JET rất nhiều thì việc đạt Q > 1 là hoàn toàn khả thi. ITER được kỳ vọng sẽ chạy plasma đầu tiên trong vài năm tới và có thể trở thành bước ngoặt trong cuộc đua xây dựng "Mặt trời nhân tạo" một nguồn năng lượng sạch, không phát thải và gần như vô tận. (popularmechanics)
Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân Joint European Torus (JET) đặt tại Oxford, Anh vừa lập kỷ lục mới khi tạo ra 59 megajoule năng lượng trong vòng 5 giây. Đây là mức năng lượng cao nhất từng đạt được từ một phản ứng tổng hợp hạt nhân được kiểm soát, vượt xa kỷ lục trước đó thiết lập vào năm 1997.
JET sử dụng công nghệ tokamak, một loại lò phản ứng hình bánh donut khổng lồ, nơi các đồng vị của hydro được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn cả lõi Mặt Trời và bị nén bằng từ trường siêu mạnh. Ở điều kiện khắc nghiệt này, các hạt nhân hydro bắt đầu "hợp nhất" với nhau, tạo ra năng lượng đúng như những gì diễn ra trong lõi các ngôi sao.
Bước đệm cho ITER lò phản ứng lớn nhất hành tinh
Dù đạt mức năng lượng kỷ lục, tỷ lệ Q (năng lượng tạo ra chia cho năng lượng đầu vào) của JET chỉ ở mức Q = 0.33. Trong khi đó, mục tiêu lâu dài của ngành là Q = 1 tức là phản ứng phải tự "nuôi sống" chính nó. Đây cũng chính là mục tiêu của dự án ITER (Lò phản ứng Nhiệt hạch Thực nghiệm Quốc tế), nơi JET đang đóng vai trò trung tâm thử nghiệm và huấn luyện.JET đã trải qua nhiều năm cải tiến, đặc biệt là đợt đại tu toàn diện từ 2009 đến 2011, để phù hợp hơn với các điều kiện vận hành của ITER. Trong quá trình này, các nhà khoa học đã sử dụng hỗn hợp nhiên liệu deuterium và tritium hai đồng vị nặng của hydro nhằm tối ưu hóa phản ứng tổng hợp. Để chịu được môi trường khắc nghiệt này, lò phản ứng JET được bọc bằng lớp chắn đặc biệt từ vonfram và berili vật liệu cũng sẽ được dùng tại ITER.
Một bước tiến vững chắc trong hành trình tạo ra năng lượng sạch
Dù Q = 0.33 chưa thể coi là hiệu quả năng lượng, nhưng việc JET tạo ra 59 megajoule trong thời gian dài 5 giây là một minh chứng rằng các phản ứng tổng hợp có thể được kiểm soát, duy trì ổn định và hướng tới khả năng sinh năng lượng thực tế.
Các chuyên gia tin rằng nếu các kết quả tương tự được tái tạo tại ITER vốn lớn hơn JET rất nhiều thì việc đạt Q > 1 là hoàn toàn khả thi. ITER được kỳ vọng sẽ chạy plasma đầu tiên trong vài năm tới và có thể trở thành bước ngoặt trong cuộc đua xây dựng "Mặt trời nhân tạo" một nguồn năng lượng sạch, không phát thải và gần như vô tận. (popularmechanics)
