Các nhà khoa học Trung Quốc đã được cấp phép thử nghiệm công nghệ lò phản ứng tổng hợp hạt nhân, hay còn gọi là mặt trời nhân tạo, trong một cơ sở nghiên cứu mới. Theo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng, cơ sở nghiên cứu ở Thành Đô, thủ phủ phía Tây Nam tỉnh Tứ Xuyên (Trung Quốc), dự kiến mở cửa vào cuối năm 2019.
Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), đơn vị đứng sau dự án, sẽ lắp đặt cỗ máy HL-2M có khả năng tạo ra tia plasma nóng lên tới 200 triệu độ C.
Khả năng sản sinh sức nóng khủng khiếp như vậy là yếu tố vô cùng cần thiết cho quá trình nhiệt hạch. Đây cũng là cách mặt trời, với sức nóng chỉ 15 triệu độ C, tạo ra năng lượng. Được biết, Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt điện hạt nhân quốc tế (ITER) hiện đang được xây dựng ở miền Nam nước Pháp, được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ lên tới 150 triệu độ C.
CNNC kỳ vọng dự án mặt trời nhân tạo tại Tứ Xuyên sẽ tạo ra bước tiến mới, thúc đẩy quá trình xây dựng Lò phản ứng thử nghiệm kỹ thuật tổng hợp của Trung Quốc (China Fusion Engineering Test Reactor) vào năm 2021. “Thiết bị HL-2M là một trong những nền tảng quan trọng”, phát ngôn viên của CNNC nhấn mạnh.
 |
|
Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC) cho biết máy HL-2M có thể tạo ra tia plama nóng lên tới 200 triệu độ C. Ảnh: Weibo |
Trung Quốc hiện là một trong những quốc gia đi đầu trong lĩnh vực phát triển công nghệ nhiệt hạch, có tiềm năng cung cấp nguồn năng lượng sạch vô tận. Bắc Kinh dự định sẽ xây dựng lò phản ứng thử nghiệm vào đầu năm 2021, hoàn thành nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và đưa vào hoạt động thương mại quy mô lớn vào năm 2050.
Tuy nhiên, thách thức chính của các nhà khoa học là kiểm soát nguồn năng lượng mà mặt trời nhân tạo sản sinh ra. Tại Tứ Xuyên, các nhà nghiên cứu sẽ có cơ hội thực hiện “các thí nghiệm chưa từng có trong môi trường khắc nghiệt”, phát ngôn viên CNNC tiết lộ.
HL-2M sử dụng buồng phản ứng hình bánh donut, gọi là “tokamak”, để nghiên cứu cách sản xuất và kiểm soát năng lượng nhiệt hạch.
Khi vận hành, dòng điện 3 triệu Ampe sẽ chạy qua cuộn dây đồng nặng 90 tấn để tạo ra từ trường cực mạnh, đồng thời “chứa” tia plasma nóng tạo ra từ quá trình hợp hạch và ngăn thiết bị tan chảy dưới sức nóng khủng khiếp.
“Các cuộn dây đồng phát triển cho HL-2M là một trong những thành tựu cơ sở quan trọng vì nó cho thấy tiềm năng to lớn để chống sốc nhiệt”, CNNC cho biết.
Giáo sư Gao Zhe (Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh) cho biết các nhà khoa học thế giới vẫn cần phải khắc phục nhiều vấn đề tồn tại trong quá trình hợp hạch hạt nhân, đặc biệt là khả năng lưu trữ tia plasma nóng.
Thực tế, phản ứng tổng hợp hạt nhân nhân tạo kém ổn định hơn nhiều so với quá trình tự nhiên trên mặt trời. Ngoài ra, tia plasma nóng đối khi tạo ra các ngọn lửa, có thể phá vỡ lồng từ tính và làm hỏng thành bên trong của buồng phản ứng.
“Cơ sở nghiên cứu mới, cũng như HL-2M, sẽ cho phép các nhà nghiên cứu thủ nghiệm ở phạm vi rộng hơn để tìm ra giải pháp cho các vấn đề còn tồn tại”, Giáo sư Gao nói.
Giáo sư Gao kiến nghị rằng các nhà khoa học nên sử dụng máy HL-2M kết hợp với các cơ sở khác đang hoạt động tại Trung Quốc. Ví dụ, buồn tokamak siêu dẫn trong cơ sở nghiên cứu ở Hợp Phì, thủ phủ của tỉnh An Huy (Trung Quốc).
Ngoài ra, CNNC tin tưởng rằng việc hình thành cơ sở nghiên cứu công nghệ mặt trời nhân tạo tại Tứ Xuyên sẽ hỗ trợ phát triển dự án phát triển Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt điện hạt nhân quốc tế (ITER). Trong đó, các quốc gia thành viên dự án ITER bao gồm: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, Nga và Hàn Quốc.
ITER là dự án khoa học hợp tác quốc tế lớn nhất và tốn kém nhất thế giới, với mức chi phí đầu tư khoảng 20 tỷ EUR (tương đương 22,5 tỷ USD). Giai đoạn xây dựng dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2025.
Theo SCMP
