Live Science đưa tin, ITER - lò phản ứng nhiệt hạch trị giá 28 tỉ USD ở Pháp - đã lắp đặt cuộn nam châm cuối cùng. Nhưng bản thân lò phản ứng này sẽ không hoạt động hoàn toàn sớm nhất cho đến năm 2039.
Lò phản ứng nhiệt hạch của Dự án Năng lượng Hợp nhất Quốc tế (ITER) - bao gồm 19 cuộn nam châm khổng lồ được quấn thành hình xuyến - ban đầu được lên kế hoạch thử nghiệm đầy đủ vào năm 2020. Hiện các nhà khoa học cho biết ITER sẽ được khai thác sớm nhất vào năm 2039.
Điều này có nghĩa là năng lượng nhiệt hạch, trong đó lò tokamak của ITER đi đầu, rất khó có thể xuất hiện kịp thời để trở thành giải pháp cho cuộc khủng hoảng khí hậu.
“Chắc chắn, sự chậm trễ của ITER không đi đúng hướng. Xét về tác động của phản ứng tổng hợp hạt nhân đối với các vấn đề mà nhân loại phải đối mặt hiện nay, chúng ta không nên chỉ ngồi chờ INTER để giải quyết chúng" - Pietro Barabaschi, Tổng Giám đốc ITER, cho biết trong cuộc họp báo hôm 3.7.
ITER là lò phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới và là sản phẩm hợp tác giữa 35 quốc gia - bao gồm mọi quốc gia ở Liên minh châu Âu (EU), Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Mỹ. ITER chứa nam châm mạnh nhất thế giới, khiến nó có khả năng tạo ra từ trường mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái đất.
Thiết kế của ITER cũng sử dụng lò tokamak, trong đó hydro được bơm vào buồng chân không hình bánh donut và nung nóng để tạo ra plasma, mô phỏng điều kiện ở lõi Mặt trời - do đó ITER còn được gọi là mặt trời nhân tạo lớn nhất thế giới.
Theo dự kiến ban đầu, chi phí xây dựng ITER tiêu tốn khoảng 5 tỉ USD và bắt đầu hoạt động vào năm 2020, nhưng lò phản ứng đã phải chịu nhiều lần trì hoãn và ngân sách đã tăng lên hơn 22 tỉ USD, cộng thêm 5 tỉ USD được đề xuất để trang trải các chi phí bổ sung.
Các nhà khoa học đã cố gắng khai thác sức mạnh của phản ứng tổng hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch trong 70 năm qua. Phản ứng nhiệt hạch là quá trình giữa 2 hạt nhân trở lên hợp lại với nhau để tạo nên một hạt nhân mới nặng hơn. Cùng với quá trình này là sự phóng thích năng lượng hay hấp thụ năng lượng tùy vào khối lượng của hạt nhân tham gia.
Nhưng đây không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Thiết kế phổ biến nhất cho các lò phản ứng nhiệt hạch, tokamak, hoạt động bằng cách làm nóng plasma trước khi nhốt nó bên trong buồng lò phản ứng hình bánh donut có từ trường mạnh.
Tuy nhiên, việc giữ các plasma hỗn loạn và quá nhiệt ở đúng vị trí đủ lâu để phản ứng nhiệt hạch xảy ra là một thách thức. Nhà khoa học Liên Xô Natan Yavlinsky đã thiết kế tokamak đầu tiên vào năm 1958, nhưng kể từ đó đến nay chưa có ai chế tạo được lò phản ứng có khả năng sản xuất nhiều năng lượng hơn mức năng lượng thu vào.
Một trong những trở ngại chính là xử lý plasma đủ nóng để nung chảy. Lò phản ứng nhiệt hạch yêu cầu nhiệt độ rất cao (nóng hơn nhiều lần so với Mặt trời) vì chúng phải hoạt động ở áp suất thấp hơn nhiều so với áp suất bên trong lõi của các ngôi sao.
Ví dụ, lõi của Mặt trời thực tế đạt nhiệt độ khoảng 15 triệu độ C nhưng có áp suất gần bằng 340 tỉ lần áp suất không khí ở mực nước biển trên Trái đất.
