Nếu như các lò phản ứng hạt nhân trước đây hoạt động theo nguyên lý phân rã hạt để tạo ra năng lượng, thì việc chế tạo các thiết bị cho phép lấy năng lượng từ phản ứng tổng hợp hạt nhân – nhiệt hạch – vẫn còn là một khó khăn lớn. Các nhà khoa học hiện vẫn chưa thể khống chế được nguồn năng lượng này theo ý muốn…
Phản ứng tổng hợp hạt nhân chỉ xảy ra ở nhiệt độ cực cao, vì thế nó còn có tên là phản ứng nhiệt hạch. Phản ứng nhiệt hạch bản thân nó cũng sản sinh ra rất nhiều năng lượng, nhiều hơn gấp bội so với các phản ứng phân rã được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân hiện nay. Đây cũng chính là cơ chế giúp Mặt Trời cung cấp năng lượng cần thiết cho sự sống trên trái đất trong suốt 4,5 tỉ năm tồn tại.
Vừa qua, các nhà vật lý học Đức tại viện nghiên cứu Max Planck đã thử nghiệm thành công một thiết bị nhiệt hạch mang tên Wendelstein 7-X với khả năng sản sinh ra và duy trì các dòng plasma tương tự như của mặt trời trong thời gian dài. Đây là điều chưa từng xảy ra trong quá khứ.
Video quá trình xây dựng Wendelstein 7-X:
Mặc dù trước đây cũng có nhiều nghiên cứu khiến cho phản ứng nhiệt hạch xảy ra, nhưng người ta không thể duy trì phản ứng quá 6 phút rưỡi. Với thời gian ngắn ngủi từ các lò phản ứng kiểu Tokamak này, thiết bị sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với những gì sản sinh ra trong quá trình hợp hạch.
Với Wendelstein 7-X, các nhà khoa học đã thành công tạo ra dòng plasma trong 1/10 giây. Nghe thì có vẻ ngắn ngủi nhưng đây là bước đột phá quan trọng vì Wendelstein 7-X chỉ là thiết bị kiểm chứng lý thuyết. Dựa trên Wendelstein 7-X, các nhà khoa học sẽ có thể xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch có khả năng sản sinh ra dòng plasma trong vòng 30 phút, đủ để thu được nguồn năng lượng khổng lồ từ phản ứng nhiệt hạch.
Video phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong W 7-X (Tại 3 phút 59 giây trong video):
Nếu công nghệ này trở thành sự thực, chúng ta có thể sản sinh ra nguồn năng lượng sạch cực lớn chỉ từ những thứ đơn giản như… nước muối. Hơn nữa, sản phẩm của quá trình nhiệt hạch sẽ không gây ô nhiễm môi trường giống như sản phẩm của quá trình phân hạch. Tất nhiên, dù có nhiều ưu điểm nhưng bản thân phản ứng hợp hạch nếu không được kiểm soát chặt chẽ sẽ dẫn tới thảm họa cực lớn, lớn hơn nhiều so với phản ứng phân rã hạt nhân.
“Chúng tôi rất hài lòng. Mọi việc đều diễn ra theo đúng kế hoạch“, tiến sĩ Hans Stephan Bosch thuộc viện nghiên cứu Max Planck, Đức, cho biết.
Theo VisionTimes
Quang Minh
Xem thêm: