Lò phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới dự kiến sẽ đi vào hoạt động sau 15 năm nữa

TPO - ITER, một lò phản ứng nhiệt hạch trị giá 28 tỷ đô la ở Pháp, đã hoàn thành lắp đặt cuối cùng cho cuộn dây. Tuy nhiên, lò phản ứng này dự kiến sẽ không đi vào hoạt động cho đến năm 2039.

Các nhà khoa học của dự án đã thông báo rằng lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới cuối cùng đã hoàn thành, nhưng phải mất 15 năm nữa mới có thể đi vào hoạt động.

Lò phản ứng nhiệt hạch của Dự án Năng lượng Nhiệt hạch Quốc tế (ITER) ban đầu được lên kế hoạch bắt đầu thử nghiệm đầy đủ lần đầu tiên vào năm 2020. Hiện nay, các nhà khoa học cho biết lò phản ứng sẽ hoạt động sớm nhất vào năm 2039. Điều này có nghĩa là năng lượng nhiệt hạch, trong đó tokamak của ITER là tiên phong, rất khó có thể ra đời kịp thời để trở thành giải pháp cho cuộc khủng hoảng khí hậu.

Lò phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới này là kết quả của sự hợp tác giữa 35 quốc gia, bao gồm các quốc gia trong Liên minh châu Âu, Vương quốc Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Mỹ.

ITER có nam châm mạnh nhất thế giới, có khả năng tạo ra từ trường mạnh gấp 280.000 lần từ trường bảo vệ Trái Đất. Thiết kế ấn tượng của lò phản ứng này khá tốn kém, với dự án ban đầu dự kiến chi phí 5 tỷ đô la và phải bị trì hoãn nhiều lần. Ngân sách đã tăng lên hơn 22 tỷ đô la, với thêm 5 tỷ đô la được đề xuất để trang trải các chi phí bổ sung. Những chi phí và sự chậm trễ này đã dẫn đến việc lò phản ứng không thể đi vào hoạt động trước ít nhất 15 năm nữa.

Trong suốt hơn 70 năm qua, các nhà khoa học đã nỗ lực khai thác sức mạnh của phản ứng tổng hợp hạt nhân, một quá trình giống như cách các ngôi sao cháy. Bằng cách kết hợp các nguyên tử hydrogen để tạo ra helium dưới áp suất và nhiệt độ cực cao, các ngôi sao chuyển đổi vật chất thành ánh sáng và nhiệt, tạo ra lượng năng lượng khổng lồ mà không sản sinh khí nhà kính hay chất thải phóng xạ.

Tuy nhiên, việc tái tạo các điều kiện như bên trong nhân của các ngôi sao không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Thiết kế phổ biến nhất cho lò phản ứng hạt nhân, tokamak, hoạt động bằng cách nung nóng plasma (một trong bốn trạng thái của vật chất, bao gồm các ion dương và các electron tự do mang điện âm) trước khi giữ nó bên trong một buồng lò phản ứng với từ trường mạnh.

Tuy nhiên, việc duy trì plasma trong trạng thái hỗn loạn và quá nóng đủ lâu để phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra là một thử thách lớn. Nhà khoa học Nga Natan Yavlinsky đã thiết kế lò tokamak đầu tiên vào năm 1958, nhưng từ đó đến nay chưa có ai có thể tạo ra lò phản ứng có khả năng sản xuất năng lượng lớn hơn lượng năng lượng mà nó tiêu thụ.

Một trong những rào cản chính là duy trì plasma ở nhiệt độ đủ cao để hợp nhất. Lò phản ứng hạt nhân yêu cầu nhiệt độ rất cao (cao hơn nhiều so với mặt trời). Lõi của mặt trời có nhiệt độ khoảng 15 triệu độ C.