[ẢNH] "Mặt trời nhân tạo" của Hàn Quốc lập kỷ lục khó tin... 100 triệu độ C

Thông tin trên đã được công bố mới đây bởi đại diện của Trung tâm nghiên cứu KSTAR đặt tại Viện Năng lượng Nhiệt hạt nhân Hàn Quốc (KFE).

Chỉ số này hiện là kỷ lục tuyệt đối, mặc dù có thông tin cho rằng lò phản ứng Tokamak HL-2M của Trung Quốc sẽ có thể đưa nhiệt độ plasma lên 150 triệu độ, nhưng thiết bị chỉ có thể giữ ở trạng thái này trong khoảng 10 giây.

Lò phản ứng nhiệt hạch thực nghiệm của Hàn Quốc đã hoạt động từ năm 2008. Trung tâm nghiên cứu KSTAR đang thực hiện dự án với sự hợp tác của Đại học quốc gia Seoul và Đại học Columbia (Mỹ).

KSTAR Tokamak là một trong số ít lò phản ứng nhiệt hạch trên thế giới nhận được cuộn dây từ tính siêu dẫn hoàn toàn. Các chuyên gia tham gia vào dự án liên tục tăng nhiệt độ plasma và thời gian lưu.

Vào năm 2018, nhiệt độ của dòng ion plasma trong "mặt trời nhân tạo" của Hàn Quốc lần đầu tiên đạt 100 triệu độ C. Tuy nhiên chỉ có thể giữ trạng thái này trong 1,5 giây. Vào năm 2019, các nhà khoa học đã đạt tới thời gian 8 giây ở nhiệt độ tương tự.

Mới đây kỷ lục tuyệt đối 20 giây đã được thiết lập. Đồng thời tất cả các lò phản ứng nhiệt hạch khác, vốn quản lý để làm nóng plasma đến 100 triệu độ C và cao hơn, không thể giữ nó ở trạng thái này quá 10 giây.

Trong năm tới, các nhà khoa học Hàn Quốc dự kiến ​​thay thế vật liệu trong buồng chứa carbon KSTAR bằng nguyên tố vonfram, và trong 5 năm nữa, họ dự định giữ plasma nóng bên trong lò phản ứng khoảng 5 phút.

Ngoài ra cần nói thêm về việc hiện tại các nhà vật lý hạt nhân thế giới đang cố gắng làm chủ phản ứng tổng hợp nhiệt hạch có điều khiển, khác với năng lượng hạt nhân truyền thống ở chỗ nó sử dụng phản ứng phân rã.

Dự báo những nguyên tố Deuterium (2H) và tritium (3H) sẽ được sử dụng làm nhiên liệu cho các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai, và tiếp đó sẽ là Helium-3 (3He) và Boron-11 (11B).

Về rủi ro bức xạ có thể xảy ra, những lò phản ứng như vậy an toàn hơn nhiều. Người ta ước tính rằng trong trường hợp phát thải khẩn cấp, thậm chí không cần thiết phải sơ tán dân cư ở khu vực lân cận nhà máy điện.

Công việc theo hướng này đang được thực hiện tại nhiều nơi. Dự án của châu Âu có tên là ITER (Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế), nhiều quốc gia tham gia, trong đó Pháp đóng vai trò chính.

Lò phản ứng nhiệt hạch ITER đã được xây dựng trong suốt 20 năm qua tuy nhiên ngày ra mắt liên tục bị đẩy lùi, và tính đến thời điểm hiện tại chi phí của nó đã tăng từ 12 tỷ USD lên 19 tỷ USD.

Châu Âu đang tiến tới phản ứng tổng hợp nhiệt hạch có kiểm soát bằng cách cố gắng giữ plasma trong một từ trường mạnh. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể đạt được phản ứng kéo dài hơn vài giây tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu hao.

Cách thứ hai liên quan đến việc tạo ra năng lượng siêu mạnh trong không gian hạn chế bằng cách sử dụng tia laser, trong đó Mỹ và Nga đang đi theo con đường này.

Hỗn hợp Derteri-Triti được đặt trong một viên nang, nơi nó được xử lý bằng chùm tia laser từ mọi phía, dẫn đến sự hình thành hạt nhân Heli và neutron năng lượng cao. Trên thực tế đó là tương tự việc thiên thể được hình thành một cách nhân tạo.

Người Mỹ đang cố gắng tạo ra các "ngôi sao" của họ tại National Ignition Facility (NIF), tuy nhiên họ cũng chưa đạt được thành công ở mức cần thiết.