Trung Quốc Đã Hoàn Thành 'Mặt Trời Nhân Tạo', Đưa Vào Hoạt Động Năm 2020

Thiết bị nhiệt hạch hạt nhân mang tên HL-2M của Trung Quốc có thể tạo ra nhiệt độ tương đương với sức mạnh của 13 Mặt trời.

Các nhà khoa học Trung Quốc đang nghiên cứu cách thu lấy năng lượng của Mặt trời, nhưng không phải là Mặt trời trong tự nhiên. Trung Quốc đã phát triển mặt trời nhân tạo của riêng mình. Đó là một thiết bị tổng hợp hạt nhân, thứ được cho là sẽ mở đường cho năng lượng sạch bởi có sức mạnh không chỉ ngang bằng mà còn lớn gấp nhiều lần Mặt trời thật.

Theo báo cáo của Tân Hoa Xã, quá trình chế tạo mặt trời nhân tạo đã chính thức hoàn thành và dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2020.

Tên thực tế của mặt trời nhân tạo là HL-2M, được chế tạo bởi Tập đoàn hạt nhân quốc gia Trung Quốc và Viện Vật lý Tây Nam. Lò phản ứng được đặt tại Lạc Sơn, tỉnh Tứ Xuyên, nơi nó được xây dựng để nghiên cứu về công nghệ nhiệt hạch. Dù được gọi là mặt trời, nhưng thiết bị thực sự có thể đạt nhiệt độ nóng lớn hơn 13 lần so với Mặt trời trong thực tế. Cụ thể, nó có thể đạt tới 200 triệu độ C (360 triệu độ F) trong khi Mặt trời chỉ có thể nóng đến 15 triệu độ C (27 triệu độ F) trong lõi của nó.

Tại sao điều này có thể xảy ra?

Quá trình nhiệt hạch của Mặt trời phụ thuộc vào việc buộc các nguyên tử hợp nhất, giải phóng nhiệt có thể chuyển thành năng lượng. Còn trong lò phản ứng nhiệt hạch, quá trình sinh nhiệt lại dựa vào việc phân tách các nguyên tử, điển hình là từ các nguyên tử Uranium. Quá trình hợp hạch so với phân hạch tạo ra nguồn năng lượng sạch hơn và rẻ hơn, đồng thời các chất thải cũng ít độc hại hơn, theo các nhà khoa học. Nhưng có một vấn đề là rất khó để đạt được điều đó.

Theo giáo sư vật lý Gao Zhe từ Đại học Thanh Hoa Bắc Kinh, các nhà khoa học trên thế giới vẫn còn nhiều vấn đề cần khắc phục trong lĩnh vực hợp hạch hạt nhân. Ông nói: “Không có gì đảm bảo rằng tất cả những vấn đề sẽ được giải quyết. Nhưng nếu chúng ta không làm điều đó, các vấn đề chắc chắn sẽ không được giải quyết”.

Cách các lò phản ứng hoạt động là tái tạo những gì Mặt trời đã làm ở lõi của nó, bằng cách sử dụng một buồng đốt hình bánh rán, được gọi là tokamak. HL-2M sử dụng khí hydro và deuterium (còn được gọi là hydro nặng) làm nhiên liệu để mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân bằng cách bơm chúng vào thiết bị và tạo ra plasma. Việc bắt đầu cài đặt HL-2M đã diễn ra từ tháng 06/2019 và vừa mới hoàn thành vào tháng 11/2019.

Dự án là một phần của Trung Quốc trong chương trình hạt nhân mang tên ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor - Dự án Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạt nhân Quốc tế). Đây là siêu dự án bao gồm nghiên cứu, kỹ thuật và công nghệ về tổng hợp hạt nhân, hiện tại đang được xây dựng và là dự án thí nghiệm lớn nhất thế giới về phản ứng tổng hợp hạt nhân sử dụng kỹ thuật lò tokamak. Địa điểm dự án nằm ở Cadarache miền nam nước Pháp. Ngân sách dự kiến của nó khoảng 22 tỷ USD, liên quan đến 35 quốc gia và ước tính hoàn thành vào năm 2025.

Thành công cũng được đánh giá là rất quan trọng đối với nghiên cứu về lò phản ứng tổng hợp hạt nhân của Trung Quốc. Thiết bị nhiệt hạch đầu tiên của Trung Quốc, HL-1, được hoàn thành vào năm 1984. Còn Viện Vật lý Tây Nam là cơ sở nghiên cứu và phát triển lâu đời nhất cũng như lớn nhất về năng lượng nhiệt hạch hạt nhân có kiểm soát ở Trung Quốc.

Một điểm nóng nghiên cứu khác về phản ứng tổng hợp hạt nhân ở Trung Quốc là Hợp Phì, tỉnh An Huy. Nơi đây có dự án thử nghiệm chi tiết siêu dẫn Tokamak (EAST). Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân đã đạt được kỷ lục là tạo ra nhiệt độ 100 triệu độ C.