Các nhà vật lý tìm ra bước đột phá lớn trong phát triển lò phản ứng nhiệt hạch

Đào Vân
04/09/2021 08:36
D

Môi trường xanh sạch đã trở thành một nhu cầu cấp thiết hơn bao giờ hết đối với sự sống của chúng ta, trong đó năng lượng sạch đã và đang được các nhà khoa học ưu tiên nghiên cứu. Phản ứng tổng hợp hạt nhân từ lâu đã được coi là năng lượng của tương lai - một nguồn năng lượng ‘vô hạn’ không phụ thuộc vào nhu cầu nhiên liệu hóa thạch.

Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (Mỹ) đã công bố một bước đột phá lớn trong lò phản ứng tổng hợp hạt nhân, sử dụng tia laser mạnh để tạo ra 1,3 megajoules năng lượng - khoảng 3% năng lượng có trong 1kg dầu thô.

Lò phản ứng nhiệt hạch, hydro được đốt nóng cho đến khi nó trở thành plasma (ảnh minh họa).

Lò phản ứng nhiệt hạch, hydro được đốt nóng cho đến khi nó trở thành plasma (ảnh minh họa).

Có hai cách sử dụng năng lượng hạt nhân: phân hạch, được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân hiện nay và nhiệt hạch, các nguyên tử uranium nặng bị phá vỡ thành các nguyên tử nhỏ hơn để giải phóng năng lượng. 

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là một quá trình ngược lại, các nguyên tử nhẹ được biến đổi thành các nguyên tử nặng hơn để giải phóng năng lượng, quá trình tương tự xảy ra trong lõi plasma của Mặt trời.

 Hình ảnh được tạo 3D của một plasma nóng rực lửa (ảnh minh họa).

Hình ảnh được tạo 3D của một plasma nóng rực lửa (ảnh minh họa).

"Một thành công lớn" mới được các nhà vật lý công bố liên quan đến việc thiết kế công nghệ lò phản ứng tổng hợp hạt nhân Wendelstein 7-X (W7-X) - Đức thử nghiệm.

Lò phản ứng Wendelstein 7-X là thiết bị hiện đại nhất. Nó được thiết kế để đạt được khả năng phóng điện plasma liên tục lên đế 30 phút, qua đó thể hiện được tính năng thiết thực của một nhà máy điện nhiệt hạch trong tương lai, khi hoạt động liên tục.

 Điều này được thực hiện bằng cách đưa các dòng plasma vào trong lõi lò và nâng áp suất, nhiệt độ tới mức tối đa, khiến các nguyên tử sẽ tương tác và hợp nhất với nhau đồng thời giải phóng ra một nguồn lượng năng lượng vô cùng lớn.

Có thể hiểu, lò phản ứng Wendelstein 7-X phức tạp đến mức chỉ có siêu máy tính mới có thể thiết kế được, ngoài việc lưu trữ plasma cho loại lò phản ứng nhiệt hạch này, các kết quả thí nghiệm cũng cho thấy có thể làm nóng plasma lên nhiệt độ cực cao 36 triệu ° F (20 triệu ° C), vượt xa nhiệt độ của mặt trời, ở 27 triệu ° F (15 triệu ° C). 

Nhưng trở ngại lớn nhất lại là hạn chế về mặt kỹ thuật, yếu điểm của lò phản ứng nhiệt hạch là rất khó để giữ hiện trạng nhiệt độ rất cao tại tâm lò. Nhiệt độ cao cần phải được duy trì trong một “khối từ tính” có hình dạng giống bánh vòng doughnut trong thời gian đủ lâu để tương tác phản ứng nhiệt hạch xuất hiện.

Dòng plasma (trạng thái thứ 4 của vật chất, chỉ bao gồm các hạt mang điện) được chứa trong một buồng chân không, sau đó cho dòng điện chạy qua để gia nhiệt, Hai cuộn dây từ tính siêu dẫn sẽ được dùng để làm ra từ trường theo cả phương ngang và dọc, tạo ra một cái “lồng từ tính” để chứa và định hình plasma. Nhiệt độ do dòng điện plasma tạo ra sẽ đạt tới trên 30 triệu độ C.

Sự thất thoát nhiệt điều này xảy ra khi va chạm giữa các hạt bị nung nóng đẩy một số ra khỏi quỹ đạo thích hợp của chúng, dẫn đến một số đi lạc ra khỏi từ trường, trong Wendelstein 7-X, lồng từ trường được thiết kế đặc biệt để hạn chế vấn đề mất năng lượng này. 

Các thí nghiệm Wendelstein 7-X có khả năng vật lý giữ nhiệt lên đến trên 30 triệu độ C gấp đôi nhiệt độ được tìm thấy trong lõi của mặt trời.

Năng lượng nhiệt hạch hiện nay tuy chỉ mới là dự án nhưng khả năng sản xuất điện tổng hợp nhiệt hạch một cách an toàn, hiệu quả sẽ đem lại ích lợi to lớn cho mọi quốc gia trên thế giới.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Sẽ sớm có công nghệ nước siêu tinh khiết mới?

Sẽ sớm có công nghệ nước siêu tinh khiết mới?

MOST: Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng lỏng

MOST: Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng lỏng

Bé trai tài năng hơn bé gái - Định kiến giới vẫn còn tồn tại nặng nề trên thế giới

Bé trai tài năng hơn bé gái - Định kiến giới vẫn còn tồn tại nặng nề trên thế giới

Máy bay không người lái có thể mô phỏng lại hoạt động của chim

Máy bay không người lái có thể mô phỏng lại hoạt động của chim

Hệ thống miễn dịch bẩm sinh bảo vệ trẻ em ít bị nhiễm COVID-19 thể nặng

Hệ thống miễn dịch bẩm sinh bảo vệ trẻ em ít bị nhiễm COVID-19 thể nặng

COVID-19 là phần lớn nguyên nhân dẫn đến hội chứng trầm cảm ở người bệnh

COVID-19 là phần lớn nguyên nhân dẫn đến hội chứng trầm cảm ở người bệnh

Công bố kết quả giải trình tự 1.000 hệ gene người Việt: Giúp điều trị y tế chính xác hơn

Công bố kết quả giải trình tự 1.000 hệ gene người Việt: Giúp điều trị y tế chính xác hơn

Công nghệ mRNA - 'Mũi tiêm kích' tiên phong của nhân loại trong điều trị các bệnh nan y

Công nghệ mRNA - 'Mũi tiêm kích' tiên phong của nhân loại trong điều trị các bệnh nan y

Tiếp xúc với không khí ô nhiễm mức độ cao khiến bộ não người có thể bị lão hoá thêm 15 năm

Tiếp xúc với không khí ô nhiễm mức độ cao khiến bộ não người có thể bị lão hoá thêm 15 năm

Vật liệu chống cháy - Công trình đưa tên tuổi Tiến sĩ người Việt trở thành nhà khoa học hàng đầu Australia

Vật liệu chống cháy - Công trình đưa tên tuổi Tiến sĩ người Việt trở thành nhà khoa học hàng đầu Australia

Công nghệ tái tạo hoàn toàn bằng tái chế pin EV được phát triển đầu tiên trên thế giới

Công nghệ tái tạo hoàn toàn bằng tái chế pin EV được phát triển đầu tiên trên thế giới

Trái đất vẫn tăng thêm 2,4 độ C bất chấp COP26 được thực thi trên toàn cầu

Trái đất vẫn tăng thêm 2,4 độ C bất chấp COP26 được thực thi trên toàn cầu

Tin mới cập nhật

Amazon cam kết hỗ trợ DN vừa và nhỏ Việt Nam trên hành trình xuất khẩu toàn cầu

Amazon cam kết hỗ trợ DN vừa và nhỏ Việt Nam trên hành trình xuất khẩu toàn cầu

Mừng sinh nhật 3 tuổi, UNIQLO tổ chức nhiều hoạt động ý nghĩa

Mừng sinh nhật 3 tuổi, UNIQLO tổ chức nhiều hoạt động ý nghĩa

FPT năm thứ 11 lọt Top 50 công ty kinh doanh hiệu quả nhất Việt Nam

FPT năm thứ 11 lọt Top 50 công ty kinh doanh hiệu quả nhất Việt Nam

Nhà máy Ford Hải Dương kỷ niệm 25 năm hoạt động

Nhà máy Ford Hải Dương kỷ niệm 25 năm hoạt động

iPad Gen 10 chính thức lên kệ với giá chỉ từ 10,99 triệu đồng

iPad Gen 10 chính thức lên kệ với giá chỉ từ 10,99 triệu đồng

Thủ đoạn của tội phạm công nghệ cao và cách đối phó

Thủ đoạn của tội phạm công nghệ cao và cách đối phó

Bóng đá Việt Nam đang nỗ lực hiện thực hóa giấc mơ World Cup

Bóng đá Việt Nam đang nỗ lực hiện thực hóa giấc mơ World Cup

Toyota bZ4X - Khả năng vận hành không như công bố

Toyota bZ4X - Khả năng vận hành không như công bố

Có thể bạn chưa biết: 5 nghiên cứu khoa học giúp cuộc sống trở nên ý nghĩa hơn

Có thể bạn chưa biết: 5 nghiên cứu khoa học giúp cuộc sống trở nên ý nghĩa hơn

7.500 vệ tinh của SpaceX được Mỹ phê duyệt triển khai

7.500 vệ tinh của SpaceX được Mỹ phê duyệt triển khai

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

Tin đọc nhiều

COVID-19 là phần lớn nguyên nhân dẫn đến hội chứng trầm cảm ở người bệnh

COVID-19 là phần lớn nguyên nhân dẫn đến hội chứng trầm cảm ở người bệnh

Công bố kết quả giải trình tự 1.000 hệ gene người Việt: Giúp điều trị y tế chính xác hơn

Công bố kết quả giải trình tự 1.000 hệ gene người Việt: Giúp điều trị y tế chính xác hơn

Nhiệt độ lạnh nhất mà con người biết đến là bao nhiêu?

Nhiệt độ lạnh nhất mà con người biết đến là bao nhiêu?

Bước đột phá lớn trong việc sản xuất Lithium từ chất thải nhiên liệu hóa thạch

Bước đột phá lớn trong việc sản xuất Lithium từ chất thải nhiên liệu hóa thạch

Hé lộ những bí ẩn trong thư gửi thế hệ mai sau ở Nhà máy Thủy điện Hòa Bình

Hé lộ những bí ẩn trong thư gửi thế hệ mai sau ở Nhà máy Thủy điện Hòa Bình

Tác động của đèn LED với côn trùng khiến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ

Tác động của đèn LED với côn trùng khiến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ

Quasar: Những 'đèn hiệu' cực sáng trong Vũ trụ

Quasar: Những 'đèn hiệu' cực sáng trong Vũ trụ

Phương trình Einstein '100 năm tuổi' lần đầu tiên được sử dụng để tạo ra vật chất từ ánh sáng

Phương trình Einstein '100 năm tuổi' lần đầu tiên được sử dụng để tạo ra vật chất từ ánh sáng

Virus SARS-CoV-2 xuất hiện từ bao giờ?

Virus SARS-CoV-2 xuất hiện từ bao giờ?

Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus corona mới

Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus corona mới

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019