Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thử nghiệm lớn nhất thế giới đang hoạt động đã được khánh thành tại Nhật Bản hôm thứ Sáu, một công nghệ còn sơ khai nhưng được một số người coi là câu trả lời cho nhu cầu năng lượng trong tương lai của nhân loại.
Lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thử nghiệm lớn nhất thế giới đang hoạt động đã được khánh thành tại Nhật Bản hôm thứ Sáu, một công nghệ còn sơ khai nhưng được một số người coi là câu trả lời cho nhu cầu năng lượng trong tương lai của nhân loại.
Phản ứng tổng hợp khác với phản ứng phân hạch, kỹ thuật hiện đang được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, bằng cách kết hợp hai hạt nhân nguyên tử thay vì tách một hạt nhân ra.
Mục tiêu của lò phản ứng JT-60SA là nghiên cứu tính khả thi của phản ứng tổng hợp như một nguồn năng lượng ròng an toàn, quy mô lớn và không có carbon—với nhiều năng lượng được tạo ra hơn mức được đưa vào sản xuất nó.
Cỗ máy cao sáu tầng, trong một nhà chứa máy bay ở Naka phía bắc Tokyo, bao gồm một tàu "tokamak" hình bánh rán được thiết kế để chứa plasma xoáy được làm nóng lên 200 triệu độ C (360 triệu độ F).
Đây là một dự án chung giữa Liên minh Châu Âu và Nhật Bản, đồng thời là tiền thân của người anh lớn của nó ở Pháp, Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế (ITER) đang được xây dựng.
Mục đích cuối cùng của cả hai dự án là kích thích các hạt nhân hydro bên trong hợp nhất thành một nguyên tố nặng hơn, helium, giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng và nhiệt, đồng thời mô phỏng quá trình diễn ra bên trong mặt trời.
Các nhà nghiên cứu tại ITER, vốn vượt quá ngân sách, chậm tiến độ và đang đối mặt với các vấn đề kỹ thuật lớn, hy vọng đạt được chén thánh của công nghệ nhiệt hạch hạt nhân, năng lượng ròng.
Đồ họa so sánh phản ứng tổng hợp hạt nhân và phân hạch, hai quá trình vật lý tạo ra lượng năng lượng khổng lồ và mang lại năng lượng gấp hàng triệu lần so với các nguồn năng lượng khác.
Sam Davis, phó trưởng dự án JT-60SA, cho biết thiết bị này sẽ "đưa chúng ta đến gần hơn với năng lượng nhiệt hạch".
Davis cho biết tại lễ nhậm chức hôm thứ Sáu: “Đó là kết quả của sự hợp tác giữa hơn 500 nhà khoa học và kỹ sư cùng hơn 70 công ty trên khắp châu Âu và Nhật Bản”.
Ủy viên năng lượng EU Kadri Simson cho biết JT-60SA là "tokamak tiên tiến nhất trên thế giới", gọi việc bắt đầu hoạt động là "một cột mốc quan trọng cho lịch sử nhiệt hạch".
Simson nói thêm: “Sự kết hợp có tiềm năng trở thành thành phần quan trọng trong hỗn hợp năng lượng trong nửa sau của thế kỷ này”.
Kỳ tích “thu được năng lượng ròng” đã được quản lý vào tháng 12 năm ngoái tại Cơ sở đánh lửa quốc gia thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở Hoa Kỳ, nơi có tia laser lớn nhất thế giới.
Cơ sở của Hoa Kỳ sử dụng một phương pháp khác với ITER và JT-60SA được gọi là phản ứng tổng hợp giam giữ quán tính, trong đó các tia laser năng lượng cao được hướng đồng thời vào một hình trụ có kích thước bằng ống nhỏ chứa hydro.
Chính phủ Mỹ gọi kết quả này là một "thành tựu mang tính bước ngoặt" trong nỗ lực tìm kiếm nguồn năng lượng sạch, vô hạn và chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch phát thải carbon gây ra biến đổi khí hậu cũng như biến động địa chính trị.
Những người ủng hộ cho biết, không giống như phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp không có nguy cơ xảy ra tai nạn hạt nhân thảm khốc như vụ tai nạn hạt nhân ở Fukushima ở Nhật Bản năm 2011 và tạo ra ít chất thải phóng xạ hơn nhiều so với các nhà máy điện hiện tại.
