Trung Quốc đã 'mở khóa' một loại công nghệ chỉ 'trên trời' mới có: Tạo ra nguồn năng lượng sạch, gần như không giới hạn, cả Mỹ và châu Âu đều không thể 'bỏ qua'

Gần đây, Trung Quốc đã đạt một bước đột phá quan trọng trong việc tạo ra 'mặt trời nhân tạo' - nguồn năng lượng an toàn và gần như không giới hạn.

Tập đoàn hạt nhân quốc doanh của Trung Quốc - Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), gần đây đã công bố họ đã đạt một bước đột phá quan trọng trong việc tạo ra “mặt trời nhân tạo” thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân.

CNNC thông báo vào ngày 26 tháng 8 rằng phiên bản mới nhất của máy tokamak, gọi là HL-2A, đã tạo ra dòng điện plasma với cường độ hơn 1 triệu ampe (1 mega-amp) ở chế độ H-mode.

Công ty này cho biết: “Đây là một bước tiến quan trọng trong sự phát triển của Trung Quốc trong lĩnh vực phản ứng tổng hợp hạt nhân. Đây là một trong 3 yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển năng lượng hạt nhân của Trung Quốc.”

Các nhà khoa học hy vọng rằng quá trình này - tạo ra năng lượng giống như cách mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng, có thể cung cấp nguồn năng lượng sạch, an toàn và gần như không giới hạn.

Khác biệt với phản ứng hạt nhân fissile - mà được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân để tạo ra năng lượng, quá trình này tạo ra ít chất thải phóng xạ hơn.

CNNC thông báo rằng thiết bị này hoạt động ở chế độ “giam hãm mức độ cao”, nơi mà nhiệt độ và mật độ của plasma tăng đáng kể. Đồng thời, lò phản ứng mới của công ty đã giải quyết được những vấn đề kỹ thuật quan trọng, nhờ vào việc sử dụng hệ thống nhiệt mạnh mẽ hơn và bộ chuyển hướng hiện đại, giúp giảm thiểu ô nhiễm plasma và bảo vệ bức tường bao quanh lò phản ứng.

Theo thông tin từ Trung Quốc, thiết bị này được phát triển tại Viện Vật lý Tây Nam của CNNC ở Thành Đô, tỉnh Tứ Xuyên. Tuy nhiên, đây không phải là nơi đầu tiên tạo ra và duy trì nhiệt độ plasma cực nóng sử dụng chế độ H-mode.

Vào tháng 4 vừa qua, mặt trời nhân tạo (Experimental Advanced Superconducting Tokamak - EAST), do Viện Vật lý Plasma Trung Quốc phát triển, đã đạt được một thành tựu đáng chú ý. EAST đã duy trì được nhiệt độ plasma trong gần 7 phút, lâu gấp 4 lần so với kỷ lục trước đó.

Theo Gong Xianzu, một chuyên gia thực hiện thí nghiệm tại EAST, tại Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì ở tỉnh An Huy, EAST được gọi là mặt trời nhân tạo vì nó mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân cung cấp năng lượng cho mặt trời thật, sử dụng khí hydro và deuterium làm nhiên liệu.

Năng lượng hạt nhân được coi là “năng lượng tối ưu” cho tương lai hướng đến mục tiêu trung hòa cacbon, vì khí hydro và deuterium dồi dào trên Trái Đất, không gây ô nhiễm và ít chất thải hơn.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu trên toàn cầu đang nỗ lực phát triển “mặt trời nhân tạo” - tạo ra năng lượng bằng cách đốt cháy các nguyên tử hydro lên đến 100 triệu độ C và duy trì đủ lâu để hợp nhất thành các nguyên tử nặng hơn.

Tuy nhiên, thách thức của các dự án này là làm thế nào để kiểm soát cả quá trình, để lò phản ứng không phát nổ khi hoạt động trên Trái đất.

Trung Quốc cũng tham gia vào dự án thử nghiệm lò phản ứng hạt nhân quốc tế (International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER). Đây là một dự án siêu lớn được xây dựng tại Pháp, với sự hợp tác của EU, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga và Mỹ.

Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, Trung Quốc đang hướng tới mục tiêu tự cung tự cấp năng lượng. Hiện nay, việc phát triển năng lượng hạt nhân đóng vai trò quan trọng, giúp họ tăng gấp ba công suất điện hạt nhân trong thập kỷ vừa qua.

Theo công ty nghiên cứu Astamuse có trụ sở tại Tokyo, Trung Quốc đã đăng nhiều bằng sáng chế về công nghệ nhiệt hạch hạt nhân hơn bất kỳ quốc gia hoặc khu vực nào khác từ năm 2011 đến 2022. Trung Quốc cũng đặt mục tiêu xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và triển khai công nghệ này trong hoạt động thương mại quy mô lớn vào năm 2050.

Tham khảo SCMP