Bên trong lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới: "Mặt trời Nhân tạo" ITER sau 12 năm xây dựng

Năng lượng nhiệt hạch, phản ứng hạt nhân mô phỏng những gì xảy ra trong các ngôi sao trên vũ trụ, có thể là nguồn năng lượng vô tận giúp nhân loại chấm dứt cơn khát năng lượng và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhưng xây dựng được một nhà máy điện có thể khai thác nguồn năng lượng từ phản ứng này thực sự là một trong những thách thức khoa học lớn nhất của thời đại chúng ta.

Tại khu vực Saint-Paul-lès-Durance, miền nam nước Pháp, 35 quốc gia đang hợp tác xây nên ITER, lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới. Được thiết kế theo loại lò phản ứng nhiệt hạch từ trường dạng ống tokamak, ITER hứa hẹn sẽ là nguồn năng lượng khổng lồ cho thế giới mà không phát thải ra Carbon. Việc xây dựng nhà máy này đã được khởi công từ năm 2010 cho đến nay.

Không chỉ vậy, khi hoàn thành, ITER còn được sử dụng để thực hiện các nghiên cứu khoa học bên trong nguồn năng lượng nhiệt hạch. Theo lộ trình, dự kiến nhà máy này sẽ hoàn thành vào năm 2025 với hy vọng lần phát plasma đầu tiên của nó sẽ được thực hiện vào cuối năm đó.

Khi chỉ còn vài năm nữa là đến thời điểm nhà máy này hoàn thành theo lộ trình, nhiều người sẽ háo hức muốn biết việc xây dựng "Mặt trời Nhân tạo" này đang được tiến hành đến đâu. Nhiếp ảnh gia Luigi Avantaggiato là một trong số những người đã được ITER cho phép vào trong khu vực công trường xây dựng và những hình ảnh được ông ghi lại đã cho chúng ta thấy công trình này đang được tiến hành như thế nào.

Lắp ráp buồng siêu lạnh

Các kỹ thuật viên đang lắp ráp các phần của buồng siêu lạnh hay cho nhà máy ITER tại Saint-Paul-lez-Durance, Pháp. Buồng siêu lạnh – hay Cryostat – là một buồng chân không khổng lồ nhằm tạo ra một môi trường siêu thấp dành cho các nam châm siêu dẫn.

Địa điểm thăm quan hấp dẫn khách du lịch

Khách tham quan ITER đang chụp ảnh việc xây dựng các cuộn dây từ trường, một thành phần quan trọng giúp tạo ra từ trường bên trong tokamak.

Tòa nhà lắp ráp

Tòa nhà lắp ráp là nơi xây dựng và chuẩn bị trước cho các thành phần khổng lồ của ITER, trước khi chúng được vận chuyển tới khu phức hợp Tokamak để lắp ráp với nhau.

Lắp ráp buồng chân không

Trong khu lắp ráp, các kỹ sư đang xây dựng một buồng chân không thứ hai. Buồng chân không này sẽ cung cấp môi trường chân không dành cho plasma, cải thiện khả năng che chắn bức xạ và độ ổn định của khối plasma đó. Vai trò của nó giống như hàng rào để giam giữ phóng xạ bên trong.

Trạm biến áp điện thế cao

Một trạm biến áp điện bên trong ITER. Toàn bộ khu vực ITER này được cung cấp điện độc lập từ một trạm biến áp điện lấy trực tiếp từ lưới điện quốc gia 400 kV. Dự kiến yêu cầu về điện áp đối với ITER sẽ từ 110 MW lên đến mức đỉnh 620 MW và kéo dài trong vòng 30 giây để vận hành khối plasma.

Hàn chúng lại với nhau

Trong khu xưởng, một kỹ thuật viên đang thực hiện mối hàn trên tấm chắn bên ngoài trong quá trình xây dựng buồng siêu lạnh.

Hố Tokamak

Lò phản ứng sẽ được chứa trong hố cách ly địa chấn này, một hố sâu 17m bên dưới nền ITER. Nơi này được đổ bê tông, dựng tường chắn và các tấm địa chấn sẽ bảo vệ cho tòa nhà và các thiết bị bên trong trước những sự cố như động đất.

Hệ thống làm mát

Các hệ thống làm mát của dự án SPIDER và MITICA được đặt trong toàn bộ tòa nhà của NBTF ở Padua và có khả năng tản nhiệt đến 70MW.

Hình ảnh phác họa của ITER

Hình ảnh minh họa dưới đây cho thấy tokamak và toàn bộ hệ thống của nó được đặt trong một lớp vỏ bằng bê tông. Ước tính sẽ có khoảng 1 triệu bộ phận được lắp ráp cho riêng cỗ máy này.

Khai thác năng lượng của Mặt Trời

Cảnh Mặt Trời lặn bên trên công trường xây dựng ITER tại Saint-Paul-lès-Durance.