Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 20/06/2006 00:29 (GMT+7)

Lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ sắp được xây dựng

Xét về giá thành thì đây là lần đầu tư lớn thứ hai cho công việc khám phá của nhân loại, sau trạm quỹ đạo quốc tế. Lò phản ứng có tên là ITER (Viết tắt từ tiếng Anh: International Thermonuclearr Experimental Reactor) xây dựng tại Cadarache cách Marsylia 50 km, ở miền nam nước Pháp. Các quốc gia EU đầu tư bước đầu tổng cộng 10 tỉ euro để xây dựng và khai thác lò phản ứng.


Địa điểm xây dựng lò đã được thoả thuận từ năm ngoái, tuy nhiên vấn đề cần được bàn luận là tài chính và luật, trong đó có bản quyền sở hữu trí tuệ đối với hàng trăm giải pháp kỹ thuật. Ngoài đại diện EU, tham gia ký kết còn có đại diện Nga, Mỹ, và 4 quốc gia châu Á là Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc và Ấn Độ. Cách đây vài tháng, Ấn Độ bày tỏ mong muốn tham gia vào cuộc thử nghiệm nhiệt hạch, cuộc thử nghiệm mà nếu thành công thì sẽ mở ra một khả năng mới đáp ứng tất cả nhu cầu năng lượng thế giới trong vài ba trăm năm.


Phản ứng tổng hợp nhiệt hạch sưởi ấm chúng ta mỗi ngày, từ bình minh cho đến hoàng hôn. Lý do là mặt trời chiếu sáng được nhờ plasma nóng bên trong lòng nó. Những hạt nhân nguyên tố hiđrô kết hợp với nhau dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cực cao, hàng chục triệu độ C - kết quả là hạt nhân hêli hình thành. Trong thời gian xảy ra phản ứng nhiệt hạch rất nhiều năng lượng được giải phóng ra.


Từ hơn nửa thế kỷ nay, các nhà vật lý đã biết cách tạo ra món “súp plasma” nói trên ở ngay trên trái đất. Người ta đã từng dựa vào nguyên lý tổng hợp nhiệt hạch để sản xuất ra bom hiđrô. Thật đáng tiếc là trải qua vài chục năm thử nghiệm mà các nhà khoa học vẫn không thể xây dựng được lò phản ứng hoạt động tương tự như mặt trời - nghĩa là đốt nóng liên tục plasma đặc để lấy năng lượng. Những thiết bị hiện nay chỉ có thể hoạt động trong vài ba phút. “Đó là sự khác nhau cơ bản giữa lò phản ứng uran truyền thống và lò phản ứng hiđrô - TSKH. Andrzey Galkowski, giám đốc Viện Vật lý Plasma và Vi tổng hợp laser ở Vacsava (Ba Lan), giải thích – Trong lò phản ứng uran, các phản ứng phân rã diễn ra tự động, hầu như ngay lập tức, và khó khăn chính ở đây là làm sao hãm chúng lại. Trong lò phản ứng hiđrô, tất cả diễn ra ngược lại – hạt nhân hiđrô đẩy nhau và cần phải có nhiệt độ thật cao để buộc chúng liên kết với nhau”.


ITER là dụng cụ đầu tiên trong lịch sử nhân loại với nhiệm vụ duy trì phản ứng nhiệt hạch như một “mặt trời nhỏ” trên trái đất. Bộ phận quan trọng nhất của nó là một buồng lớn hình vành khăn, trong đó plasma được nung nóng đến 100 triệu độ C. Như vậy nhiệt độ ở đây cao hơn so với trên mặt trời và có tác động đẩy nhanh tốc độ phản ứng. Do phải cần rất nhiều năng lượng để đốt plasma, cho nên những lò phản ứng nhiệt hạch hiện nay tiêu thụ nhiều năng lượng hơn là sản xuất ra năng lượng. Lò phản ứng công suất lớn nhất có tên là JET (ở Culham, phía nam nước Anh) sản xuất ra hơn hai phần ba số năng lượng so với năng lượng nó nhận vào.


Lò phản ứng ITER có nhiệm vụ phải thay đổi điều này. Theo tính toán của các nhà vật lý, nó sẽ đủ lớn để trở thành cỗ máy sản xuất năng lượng netto. Công suất của nó là 500 Megawatt. Trong buồng phản ứng, hạt nhân đơtơri sẽ kết hợp với hạt nhân triti (hai đồng vị hiếm của hiđrô). TSKH. Galkowski giải thích: “Từ hỗn hợp đó sẽ giải phóng ra nhiều năng lượng nhất. Cũng có thể cho hạt nhân hiđrô thường hay hạt nhân đơtơri va chạm với nhau, nhưng khi đó lượng năng lượng thu được sẽ ít hơn và việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân như vậy sẽ không có giá trị kinh tế”.


Từ hiđrô thường rất dễ dàng tạo được đơtơri nhưng rất khó tạo ra triti vì đây là đồng vị không bền. Người ta đã từng tạo ra triti trong một số lò phản ứng truyền thống với liti. Tuy nhiên trong trường hợp nhà máy điện nhiệt hạch, việc cung cấp triti từ bên ngoài là không khả thi và không được tính đến. Do đó, ITER phải tự tạo ra triti. Như vậy, ITER sẽ là một công cụ khác thường. Nó sản xuất không chỉ năng lượng, mà còn một phần nhiên liệu cho mình nữa.


Các nhà vật lý phải chờ đợi ít nhất là 10 năm nữa thì ITER mới sẵn sàng vận hành. Thoả thuận được ký kết vừa qua nói rằng việc khởi công xây dựng lò phản ứng ở Cadarache sẽ tiến hành muộn nhất là vào đầu năm 2007 và thi công trong thời gian 10 năm.


Theo các nhà phê bình, hiện tại có rất nhiều khó khăn cản trở việc xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên và có lẽ mục đích thương mại của nó là không khả thi. Tất cả sẽ kết thúc ở việc các nhà khoa học nhận được một thứ “đồ chơi” đắt tiền để tiến hành thí nghiệm.


TSKH.Galkowski có ý kiến khác. Ông cho rằng thay cho cụm từ “vấn đề khó khăn” nên dùng cụm từ “thách thức”. Ông nói: “Đúng là có nhiều điều chưa rõ ràng, nhưng nếu chúng ta không xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch như ITER thì chúng ta không thể nào tiến lên phía trước được. Những nghiên cứu đối với các lò phản ứng nhiệt hạch đang hoạt động cũng như các mẫu mô phỏng của máy tính cho thấy đây là hướng đi đúng”.


Một trong những khó khăn lớn đối với các nhà khoa học là những neutron sinh ra trong quá trình liên kết hạt nhân. Chúng sẽ bắn phá lớp vỏ bao quanh của lò phản ứng, làm hỏng và làm nhiễm xạ nó. Hiện nay các bộ phận lắp ráp lò đều được tráng một lớp kim loại quý - berin hoặc volfram. Tuy nhiên về lâu dài cần phải có loại vật liệu mới chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài và không bị nhiễm xạ sớm. Hiện nay, không có loại vật liệu nào như vậy.


Người ta cũng chưa biết làm thế nào để xây dựng những mô đun thu nhận năng lượng từ các neutron và chuyển năng lượng cho tuốc bin phát điện. Một thách đố tiếp theo là sản xuất triti bên trong lò phản ứng như thế nào.


Những thách thức tương tự đối với các nhà vật lý còn khá nhiều. Cuộc tranh luận làm thế nào để có lò phản ứng còn kéo dài trên các tạp chí khoa học. Nếu như thí nghiệm kết thúc thành công và đúng hạn, khi đó người ta sẽ quyết định chính thức việc xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên trên trái đất, đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng của nhân loại.


Nguồn: Gazeta; gdtd.com.vn, số 64,

Xem Thêm

An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Đảng ủy LHHVN tổ chức Lễ trao huy hiệu Đảng và Hội nghị chuyên đề "Nước Việt Nam là một, dân tộc Việt Nam là một"
Ngày 3/6, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức Lễ trao tặng huy hiệu Đảng đợt 19/5/2025 và Hội nghị chuyên đề Bài viết của Tổng Bí thư Tô Lâm "Nước Việt Nam là một, dân tộc Việt Nam là một".
Chủ tịch Phan Xuân Dũng tiếp và làm việc với Tham tán thương mại Đại sứ quán Iran
Ngày 30/5, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã có buổi tiếp và làm việc với ông Mohsen Rezaeipour, Tham tán thương mại Đại sứ quán Iran tại Việt Nam về vấn đề chuyển giao và hợp tác trong lĩnh vực công nghệ cao.
LHH Bình Định và Gia Lai trao đổi kinh nghiệm, hướng tới mô hình tổ chức phù hợp sau sáp nhập
Ngày 28/5, tại TP Pleiku đã diễn ra buổi làm việc và trao đổi kinh nghiệm giữa Liên hiệp các Hội KH&KT (LHH) tỉnh Bình Định và LHH tỉnh Gia Lai. Buổi làm việc do ông Lê Văn Tâm – Phó Chủ tịch Thường trực LHH Bình Định và ông Nguyễn Danh – Chủ tịch LHH Gia Lai đồng chủ trì.
Nâng cao nhận thức và năng lực ứng dụng AI trong truyền thông, báo chí
Ngày 29-5, Liên hiệp các Hội Khoa học và kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức Chương trình tập huấn với chủ đề “Trí tuệ nhân tạo (AI) – Ứng dụng trong báo chí hiện đại”. Học viên tham dự tập huấn là các phóng viên, biên tập viên thuộc các cơ quan báo chí của các Tổ chức KH&CN, Hội ngành toàn quốc trong hệ thống.
Quảng Ngãi: Hội nghị thông tin, tuyên truyền cho đội ngũ trí thức tỉnh “Kỷ nguyên mới - Sứ mệnh và hành động”
Thực hiện Chương trình phối hợp công tác năm 2025, Liên hiệp hội tỉnh Quảng Ngãi phối hợp với Ban Tuyên giáo và Dân vận Tỉnh ủy tổ chức Hội nghị thông tin, tuyên truyền cho đội ngũ trí thức tỉnh Quảng Ngãi với chủ đề: “Kỷ nguyên mới - Sứ mệnh và hành động”
Quảng Bình: Hội nghị tập huấn Trí tuệ nhân tạo (AI) trong hành chính - công vụ - xã hội
Ngày 28/5, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Quảng Bình tổ chức Hội nghị tập huấn Trí tuệ nhân tạo (AI) trong hành chính- công vụ - xã hội cho 100 học viên là cán bộ, công chức, viên chức một số sở ngành, cơ quan Liên hiệp Hội và hội viên của các Hội thành viên.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng chúc mừng Liên hiệp hội Hà Tĩnh nhân Kỷ niệm 30 năm thành lập
Sáng 26/5, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Hà Tĩnh (Liên hiệp hội) đã long trọng tổ chức Lễ kỷ niệm 30 năm thành lập (27/5/1995-27/5/2025). Dự lễ kỷ niệm có Chủ tịch Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam Phan Xuân Dũng, Chủ tịch Ủy ban MTTQ tỉnh Trần Nhật Tân, đại diện các tỉnh bạn, các sở ngành tại địa phương và lãnh đạo, cán bộ nhân viên của Liên hiệp hội qua các thời kỳ.
Phát động hưởng ứng Ngày phòng chống tác hại của thuốc lá tại Phú Yên
Sáng qua 28/5, tại Trường đại học Phú Yên, Hội Bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng tỉnh phối hợp với Hội Bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng Việt Nam tổ chức lễ phát động hưởng ứng các hoạt động phòng chống tác hại của thuốc lá vì sức khỏe người tiêu dùng với thông điệp: “Phòng chống tác hại của thuốc lá bảo vệ thế hệ tương lai”, “Vì sức khỏe người tiêu dùng hãy nói không với thuốc lá”.
Anh nông dân lớp 5 và hành trình tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật
Trong bối cảnh nông nghiệp ngày càng đòi hỏi sự đổi mới, thích ứng và sáng tạo để nâng cao năng suất và giảm chi phí lao động, một người nông dân tại Châu Phú, An Giang - dù chỉ học hết lớp 5 - đã chứng minh rằng: Tri thức không chỉ đến từ sách vở mà còn từ thực tiễn cần mẫn và khối óc sáng tạo không ngừng.