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

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Đoàn Thanh niên VUSTA trao yêu thương, lan tỏa tri thức tới điểm trường Ấm Hiêu, tỉnh Thanh Hóa
Ngày 18/12, Ban Chấp hành Đoàn Thanh niên Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tham gia Lễ khánh thành Cụm công trình thư viện và nhà vệ sinh tại điểm trường Ấm Hiêu, Trường tiểu học Cổ Lũng, tỉnh Thanh Hóa, đồng thời trao tặng sách, truyện cho các em học sinh tại Điểm trường.
Hội nghị Hội đồng Trung ương Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ 11, khóa VIII
Sáng ngày 19/12, Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Hội đồng Trung ương Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ 11, khóa VIII (2020-2025). Hội nghị được tổ chức nhằm đánh giá kết quả hoạt động năm 2025, xác định phương hướng, nhiệm vụ công tác năm 2026; đồng thời xem xét một số nội dung quan trọng thuộc thẩm quyền của Hội đồng Trung ương.
Phó Chủ tịch VUSTA Phạm Ngọc Linh dẫn đoàn Việt Nam tham dự Diễn đàn Kỹ sư Lan Thương - Mekong 2025
Ngày 7/12, tại Tp. Côn Minh, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, Diễn đàn Kỹ sư Lan Thương - Mekong 2025 đã được tổ chức với chủ đề “Kỹ thuật xanh và Phát triển bền vững”. Đoàn Việt Nam do Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam Phạm Ngọc Linh - làm trưởng đoàn đã tham dự Diễn đàn. Tham gia Đoàn công tác có đại diện của Hội Thủy lợi Việt Nam, Ban Khoa học và Hợp tác quốc tế, Văn phòng Liên hiệp Hội Việt Nam.
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Liên hiệp Hội Việt Nam đoạt Giải Ba Cuộc thi Chính luận về Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng
Tham gia Cuộc thi Chính luận về Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng lần thứ I, năm 2025 trong Đảng bộ MTTQ, các đoàn thể Trung ương, Liên hiệp Hội Việt Nam vinh dự có nhóm tác giả đoạt Giải Ba và Đảng uỷ Liên hiệp Hội Việt Nam là một trong 05 tổ chức Đảng được tặng Bằng khen của Ban Thường vụ Đảng ủy MTTQ, các đoàn thể Trung ương vì đã có thành tích xuất sắc trong tổ chức Cuộc thi.
Ngập úng đô thị - Thách thức và biện pháp giảm thiểu
Hội thảo “Ngập úng đô thị - Thách thức và biện pháp giảm thiểu” là diễn đàn trao đổi khoa học và thực tiễn, tập trung đánh giá toàn diện thực trạng, nguyên nhân và mức độ tác động của ngập úng đô thị, đồng thời đề xuất các giải pháp tổng hợp về quy hoạch, kỹ thuật, quản trị và chính sách…
VUSTA đón tiếp và làm việc với Đoàn công tác Hiệp hội Khoa học và Công nghệ Quảng Đông (GDAST)
Ngày 16/12, tại Trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA), Phó Chủ tịch VUSTA Phạm Ngọc Linh đã chủ trì buổi tiếp và làm việc với Đoàn công tác của Hiệp hội Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Đông (GDAST), nhằm trao đổi thông tin, chia sẻ kinh nghiệm và thúc đẩy hợp tác trong lĩnh vực khoa học công nghệ.
Đổi mới tư duy quy hoạch cải tạo đô thị theo hướng phát triển bền vững
Quá trình đô thị hóa gắn liền với các cuộc cách mạnh công nghiệp. Việc cải tạo đô thị ở các giai đoạn đô thị hóa đều được dẫn dắt bởi các tư tưởng quy hoạch, định hình nên mô hình đô thị sau cải tạo. Tư duy quy hoạch cải tạo đô thị nhấn mạnh sự linh hoạt, đề cao sự phát triển bền vững, bảo tồn di sản và sự tham gia của cộng đồng, chuyển từ mô hình một trung tâm sang mô hình đa trung tâm.