Lò phản ứng "Mặt Trời nhân tạo" của Trung Quốc phá vỡ kỷ lục thế giới của chính nó về thời gian duy trì plasma siêu nóng, đánh dấu một cột mốc khác trong hành trình hướng tới năng lượng sạch vô tận, Live Science hôm 21/1 đưa tin. Mang tên Lò tokamak siêu dẫn tiên tiến thử nghiệm (EAST), lò phản ứng nằm ở Hợp Phì duy trì vòng plasma ổn định, trạng thái thứ 4 mang năng lượng cao của vật chất, trong 1.066 giây hôm 20/1, gấp đôi kỷ lục trước đó là 403 giây.
Lò phản ứng nhiệt hạch có biệt danh là "Mặt Trời nhân tạo" do chúng sản xuất năng lượng theo cách tương tự Mặt Trời, thông qua hợp nhất hai nguyên tử nhẹ thành một nguyên tử nặng nhờ nhiệt và áp suất. Mặt Trời có áp suất lớn hơn nhiều lò phản ứng trên Trái Đất, vì vậy các nhà khoa học khắc phục điều này bằng cách sử dụng nhiệt độ nóng hơn lõi Mặt Trời.
Phản ứng nhiệt hạch cung cấp tiềm năng về một nguồn điện gần như vô hạn mà không thải khí nhà kính hay có nhiều chất thải hạt nhân. Tuy nhiên, giới khoa học đã phát triển công nghệ này hơn 70 năm. Nhiều khả năng nó sẽ không tiến triển đủ nhanh để trở thành giải pháp thực tế đối với biến đổi khí hậu. Các nhà nghiên cứu hy vọng có thể đưa điện từ phản ứng nhiệt hạch vào sử dụng trong vòng vài thập kỷ, nhưng thực tế có thể lâu hơn nhiều.
Kỷ lục mới của EAST là bước đệm hướng tới tương lai, trong đó những nhà máy điện nhiệt hạch sẽ sản xuất điện. EAST là lò phản ứng kiểm soát bằng nam châm hay còn gọi là tokamak, được thiết kế để duy trì palasma đốt cháy liên tục trong thời gian dài. Các lò phản ứng kiểu này chưa bao giờ tiến tới bước đánh lửa, điểm mà tại đó phản ứng nhiệt hạch tạo ra năng lượng và duy trì phản ứng của chính nó, nhưng kỷ lục mới duy trì vòng plasma kéo dài mà lò phản ứng tương lai cần đáp ứng để sản xuất điện.
"Một thiết bị nhiệt hạch phải đạt khả năng vận hành ổn định ở hiệu suất cao trong hàng nghìn giây để vòng tuần hoàn plasma tự duy trì", Song Yuntao, giám đốc Viện vật lý plasma chịu trách nhiệm cho dự án nhiệt hạch ở Viện hàn lâm khoa học Trung Quốc, cho biết.
EAST là một trong vài lò phản ứng nhiệt hạch trên thế giới, nhưng hiện nay tất cả đều tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mức sản xuất. Năm 2022, lò phản ứng nhiệt hạch của Cơ sở đánh lửa quốc gia Mỹ đạt mốc đánh lửa ở lõi bằng cách sử dụng phương pháp thử nghiệm khác biệt, đó là dựa vào những chớp năng lượng nhanh. Tuy nhiên, xét về tổng thể, lò phản ứng này vẫn tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mức tạo ra.
Lò tokamak giống như EAST là loại lò phản ứng nhiệt hạch phổ biến nhất. EAST làm nóng plasma và giữ bên trong buồng hình khuyên gọi là tokamak bằng từ trường mạnh. Ở kỷ lục mới nhất, các nhà nghiên cứu tiến hành vài nâng cấp cho lò phản ứng, bao gồm tăng gấp đôi công suất hệ thống sưởi. Dữ liệu do EAST thu thập sẽ hỗ trợ phát triển lò phản ứng khác cả trong nước và quốc tế. Trung Quốc là một thành viên trong chương trình Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạt nhân quốc tế (ITER) quy tụ hàng chục nước 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 là công cụ thử nghiệm được tạo ra để duy trì phản ứng nhiệt hạch cho mục đích nghiên cứu.
An Khang (Theo Live Science)