'Mặt Trời nhân tạo' của Trung Quốc đã phá kỷ lục phản ứng tổng hợp hạt nhân với hơn 17 phút plasma

Trung Quốc tiếp tục chứng minh vị trí tiên phong trong công nghệ năng lượng nhiệt hạch khi Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), hay còn được gọi là "Mặt Trời nhân tạo", đã lập kỷ lục thế giới mới. Vào ngày 20 tháng 1, EAST đã duy trì plasma trong trạng thái giới hạn cao suốt 1.066 giây, vượt xa kỷ lục cũ là 403 giây do chính thiết bị này đạt được vào năm 2023. Thành tựu này đánh dấu bước tiến vượt bậc trong hành trình chinh phục nguồn năng lượng sạch và không giới hạn.

Bước đột phá trong hành trình phát triển năng lượng nhiệt hạch

Mục tiêu cuối cùng của các lò phản ứng nhiệt hạch như EAST là tái tạo quá trình tổng hợp hạt nhân tương tự như trên Mặt Trời . Đây là nguồn năng lượng dồi dào, sạch và bền vững, có tiềm năng thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch hiện tại. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính mà còn cung cấp một giải pháp lâu dài cho nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của nhân loại.

Tuy nhiên, để đạt được điều này, các nhà khoa học phải vượt qua nhiều thách thức lớn. Đầu tiên là nhiệt độ vượt mức 100 triệu độ C, gấp sáu lần nhiệt độ lõi Mặt Trời . Thứ hai, quá trình nhiệt hạch đòi hỏi phải được duy trì ổn định trong thời gian dài để đảm bảo hoạt động liên tục. Cuối cùng, việc kiểm soát chặt chẽ và an toàn quá trình này vẫn là một bài toán nan giải.

Cải tiến công nghệ để vượt qua giới hạn

Việc thiết lập kỷ lục 1.066 giây được thực hiện tại Viện Vật lý Plasma (ASIPP), thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, và là kết quả của nhiều cải tiến công nghệ trong các năm qua.

Theo ông Song Yuntao, Giám đốc ASIPP và Phó Chủ tịch Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì (HFIPS), lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai cần đạt được khả năng duy trì hoạt động hiệu quả và ổn định trong hàng nghìn giây. Đây là yếu tố quan trọng để lò phản ứng đạt trạng thái tự duy trì plasma, một bước cần thiết cho quá trình sản xuất điện liên tục.

Gong Xianzu, Giám đốc Phòng Vật lý và Hoạt động Thực nghiệm EAST, cho biết rằng một loạt các hệ thống của EAST đã được nâng cấp để cải thiện hiệu suất. Đáng chú ý, hệ thống sưởi của thiết bị hiện đạt công suất gấp đôi so với trước đây, tương đương với năng lượng của gần 70.000 lò vi sóng gia đình. Nhờ đó, EAST có thể duy trì plasma ổn định và liên tục trong thời gian dài hơn mà không bị gián đoạn.

Thúc đẩy hợp tác quốc tế trong nghiên cứu nhiệt hạch

Từ khi đi vào hoạt động vào năm 2006, EAST đã trở thành nền tảng nghiên cứu mở, không chỉ cho các nhà khoa học Trung Quốc mà còn cho các nhà nghiên cứu quốc tế. Đây là một phần trong chiến lược dài hạn nhằm thúc đẩy hợp tác toàn cầu trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch.

Trung Quốc cũng tham gia vào Lò phản ứng Thử nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế (ITER), một dự án hợp tác lớn giữa 35 quốc gia. Là thành viên chính thức từ năm 2006, Trung Quốc đảm nhiệm khoảng 9% công việc xây dựng và vận hành ITER, với ASIPP là đơn vị chủ trì.

ITER, hiện đang được xây dựng ở miền nam nước Pháp, là lò phản ứng tokamak lớn nhất thế giới và được kỳ vọng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu vật lý plasma và năng lượng nhiệt hạch. Trong khi đó, thành công từ EAST đã cung cấp dữ liệu quý giá, giúp hỗ trợ thiết kế và vận hành các lò phản ứng tương lai như ITER và Lò phản ứng Thử nghiệm Kỹ thuật Nhiệt hạch Trung Quốc (CFETR).

Giáo sư Song Yuntao nhấn mạnh rằng: "Chúng tôi hy vọng sẽ mở rộng hợp tác quốc tế thông qua EAST và biến năng lượng nhiệt hạch hạt nhân thành hiện thực phục vụ con người".

Tiềm năng lớn từ " Mặt Trời nhân tạo"

Tại thành phố Hợp Phì, tỉnh An Huy, nơi đặt EAST, Trung Quốc đang xây dựng một thế hệ cơ sở nghiên cứu nhiệt hạch mới. Những cơ sở này được thiết kế nhằm đẩy nhanh hơn nữa quá trình phát triển và ứng dụng năng lượng nhiệt hạch vào thực tế.

Thành tựu của EAST không chỉ dừng lại ở việc thiết lập các kỷ lục kỹ thuật mà còn mang đến hy vọng mới cho nhân loại trong bối cảnh nhu cầu năng lượng ngày càng gia tăng. Trong khi thế giới phải đối mặt với các vấn đề về biến đổi khí hậu và khan hiếm tài nguyên, năng lượng nhiệt hạch nổi lên như một giải pháp tiềm năng, mang lại nguồn cung cấp năng lượng sạch, bền vững và không giới hạn.

Tương lai của năng lượng nhiệt hạch

Việc duy trì plasma trong thời gian dài hơn không chỉ thể hiện bước tiến vượt bậc của công nghệ mà còn mở ra những triển vọng lớn lao cho ngành năng lượng. EAST, ITER, và các lò phản ứng nhiệt hạch khác trên toàn cầu đang đặt nền móng cho một kỷ nguyên mới về năng lượng bền vững.

Nếu những thành tựu này tiếp tục được đẩy mạnh, nhân loại có thể tiến gần hơn tới một tương lai mà năng lượng không còn là mối lo ngại, mở ra cơ hội lớn trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu và phát triển bền vững. Mặt Trời nhân tạo, từ biểu tượng của công nghệ đến hy vọng thực sự, đang chiếu sáng con đường dẫn đến một thế giới tốt đẹp hơn.