1.337 giây: đó là thời gian mà WEST, một tokamak chạy từ địa điểm CEA Cadarache ở miền nam nước Pháp và là một trong những cơ sở Tokamak cỡ trung của liên minh EUROfusion, có thể duy trì plasma vào ngày 12 tháng 2. Đây là sự cải thiện 25% so với thời gian kỷ lục trước đó đạt được với EAST, tại Trung Quốc, một vài tuần trước đó.
Kỷ lục plasma đạt tới nhiệt độ 50 triệu độ. Tín dụng: CEA
Đạt được thời lượng như thế này là một cột mốc quan trọng đối với các máy như ITER, cần phải duy trì plasma nhiệt hạch trong vài phút. Mục tiêu cuối cùng là kiểm soát plasma, vốn không ổn định tự nhiên, đồng thời đảm bảo rằng tất cả các thành phần tiếp xúc với plasma có thể chịu được bức xạ của nó mà không bị trục trặc hoặc gây ô nhiễm.
Đây là mục tiêu mà các nhà nghiên cứu CEA muốn đạt được và cũng là lý do giải thích cho kỷ lục hiện tại. Trong những tháng tới, nhóm WEST sẽ tăng gấp đôi nỗ lực để đạt được thời gian plasma rất dài—lên đến vài giờ kết hợp—nhưng cũng sẽ làm nóng plasma đến nhiệt độ thậm chí còn cao hơn nữa với mục đích tiếp cận các điều kiện mong đợi trong plasma nhiệt hạch.
WEST là một cơ sở của CEA được hưởng lợi từ nhiều thập kỷ kinh nghiệm của ủy ban trong việc sử dụng tokamak để nghiên cứu plasma. Cơ sở này chào đón các nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới, những người tận dụng các đặc điểm chính của cơ sở này cho phép plasma kéo dài, đặc biệt là các cuộn dây siêu dẫn và các thành phần được làm mát tích cực.
WEST là một khía cạnh của phong trào quốc tế bao gồm các thí nghiệm lớn khác mà các nhà nghiên cứu CEA tham gia sâu rộng, chẳng hạn như JET, lò phản ứng hạt nhân Torus chung của Châu Âu ở Vương quốc Anh (đóng cửa vào cuối năm 2023), hiện đang giữ kỷ lục về năng lượng nhiệt hạch, JT-60SA ở Nhật Bản, EAST ở Trung Quốc và KSTAR ở Hàn Quốc, chưa kể đến cỗ máy chủ chốt là ITER.
Anne-Isabelle Etienvre, Giám đốc Nghiên cứu Cơ bản tại CEA, cho biết, "WEST đã đạt được một cột mốc công nghệ quan trọng mới khi duy trì plasma hydro trong hơn hai mươi phút thông qua việc truyền 2 MW công suất nhiệt. Các thí nghiệm sẽ tiếp tục với công suất tăng lên. Kết quả tuyệt vời này cho phép cả WEST và cộng đồng người Pháp dẫn đầu trong việc sử dụng ITER trong tương lai."
WEST, tokamak do CEA điều hành. Tín dụng: L. Godard/CEA
Phản ứng tổng hợp được sử dụng để làm gì?
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là công nghệ có mục tiêu cuối cùng là kiểm soát plasma không ổn định tự nhiên. Nó sử dụng ít tài nguyên và ít nhiên liệu hơn so với phản ứng phân hạch, vốn đã rất cô đặc, và không tạo ra chất thải phóng xạ tồn tại lâu dài.
Trong số các kỹ thuật khác nhau có thể tạo ra năng lượng, tiên tiến nhất là phản ứng tổng hợp giới hạn từ trường, trong đó plasma được giữ trong một hình xuyến bằng một từ trường mạnh và được nung nóng cho đến khi các hạt nhân hydro hợp nhất. Phản ứng tổng hợp giới hạn đã được JET chứng minh là tạo ra công suất tổng hợp 15 MW trong vài giây.
Pháp, nơi có cả WEST và ITER, có vị trí thuận lợi để đặt lò phản ứng tổng hợp hạt nhân nguyên mẫu đầu tiên. Tổng hợp hạt nhân là nguồn năng lượng khai thác các phản ứng hạt nhân, với nhiều khía cạnh bổ sung có thể có cho năng lượng phân hạch hạt nhân và các kỹ thuật liên quan đến neutron và vật chất, vốn đã được hiểu rõ.
Tuy nhiên, xét đến cơ sở hạ tầng cần thiết để sản xuất nguồn năng lượng này trên quy mô lớn, công nghệ nhiệt hạch khó có thể đóng góp đáng kể vào mục tiêu đạt được mức phát thải carbon ròng bằng 0 vào năm 2050. Để đạt được điều này, cần phải vượt qua một số điểm nghẽn về công nghệ và tính khả thi về mặt kinh tế của hình thức sản xuất năng lượng này vẫn phải được chứng minh.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
