Nhóm nghiên cứu của MIT đã ghi nhận kỷ lục mới của áp suất phản ứng nhiệt hạch bằng lò phản ứng Alcator C-Mod nằm trong chương trình Alcator. Sự thành công trong thí nghiệm phản ứng nhiệt hạch trong lò Alcator đã mở ra con đường mới dẫn đến nguồn năng lượng vĩnh cửu và hoàn toàn sạch.

Phản ứng nhiệt hạch

Phản ứng phân hạch đã được khám phá và ứng dụng hơn 50 năm, tuy nhiên người anh em chứa nguồn năng lượng khổng lồ “Phản ứng nhiệt hạch” vẫn còn là bí ẩn lớn với các nhà khoa học.

Quá trình phản ứng nhiệt hạch liên quan tới mật độ của hạt plasma, thời gian phản ứng và nhiệt độ phản ứng đạt đến một mức nhất định (“giới hạn triply”) để giữ quá trình phản ứng diễn ra liên tục. Bởi vì nhiệt độ cực cao của plasma (30 triệu độ C) và áp suất cân bằng phản ứng cần thiết  để giữ thể tích ở mức cố định nên việc điều chỉnh áp suất của plasma là một thử thách khó nhằn cho các nhà khoa học.

Giờ đây với bước tiến của lò phản ứng Alcator C-Mod, các nhà nghiên cứu của MIT đã tiến gần hơn đến việc kiểm soát áp suất plasma. Nhóm đã lập kỷ lục mới về áp suất plasma bên trong lò phản ứng với mốc hơn 2 atm tại nhiệt độ 35 triệu độ C. Lò phản ứng Alcator C-Mod được tính toán là sẽ hoạt động trong suốt 23 năm với giá trị áp suất và nhiệt độ đã được thiết lập.

GS Dale Maede - Giám đốc Trung tâm thí nghiệm vật lý plasma Princeton cho biết, thành công của Alcador đã bước một bước tiến dài cho khoa học hạt nhân tiến gần hơn đến với việc kiểm soát phản ứng nhiệt hạch.

Alcator C-Mod cấu tạo bởi một buồng hình xuyến (tokamak) được bổ sung từ trường cực mạnh để giữ những hạt plasma siêu nóng bên trong một buồng hình cung tròn.

Năng lượng sạch

Phản ứng nhiệt hạch là ứng viên số một cho nguồn năng lượng sạch, an toàn và không gây ô nhiễm. Khác với phản ứng phân hạch sẽ cho ra các chất phóng xạ, nguồn năng lượng của phản ứng nhiệt hạch là hoàn toàn không gây ô nhiễm và có thể tái sử dụng nhiều lần. Tuy nhiên hiện chỉ mới dừng ở mức độ sơ khai, khả năng ứng dụng vào các máy phát điện vẫn còn đang được nghiên cứu kỹ hơn.

Kết quả nghiên cứu của chương trình Alcator đã được giới thiệu tại hội nghị quốc tế về năng lượng nhiệt hạch diễn ra tại Kyoto, Nhật Bản vào ngày 17/10/2016.
Nguồn: Tạp chí khoa học và công nghệ Việt Nam