Mỹ và Trung Quốc tham gia dự án lò phản ứng nhiệt hạch

Mô hình lò phản ứng Iter.

Sau Canada, EU, Nhật Bản, Nga, mới đây Mỹ và Trung Quốc đã trở thành thành viên của Dự án lò phản ứng nhiệt hạch Iter - dự án khoa học quốc tế lớn thứ hai trong thập kỷ tới (sau Trạm ISS). Nếu thành công, loại lò này sẽ mở ra nguồn năng lượng rẻ, sạch và sẵn có ở khắp nơi trên thế giới.

Thoả thuận này đạt được trong cuộc gặp lần thứ 8 về Iter, vừa diễn ra tại Nga.

Về nguyên tắc, trong phản ứng phân hạch, các nguyên tử bị bắn phá tách ra thành những nguyên tử nhẹ hơn và giải phóng năng lượng. Phản ứng nhiệt hạch đi ngược lại quá trình đó: các nguyên tử nhẹ hợp nhất với nhau thành nguyên tử nặng hơn và cũng phát sinh năng lượng. Mặt trời và các vì sao duy trì được hoạt động phát sáng và phát nhiệt chính là nhờ vào loại phản ứng này.

Tuy nhiên để khơi mào cho phản ứng nhiệt hach, phải dùng tới một nhiệt lượng cực lớn, vì thế loại phản ứng nhiệt hạch khó thực hiện hơn nhiều so với phản ứng phân hạch. Cho tới nay, loài người mới chỉ dừng lại với việc thử nghiệm bom H (bom nhiệt hạch, hay bom khinh khí) và tạo ra phản ứng nhiệt hạch trong phòng thí nghiệm (ở dạng kiểm soát được).

Iter sẽ là lò phản ứng đầu tiên hoạt động dựa trên phản ứng nhiệt hạch. Trước hết, người ta đốt nóng một khối nhiên liệu (gồm deuterium và tritium) tới nhiệt độ vượt quá 100 triệu độ C (tức là nóng hơn nhiều lần so với ở trung tâm mặt trời). Ở nhiệt độ này, khối nhiên liệu biến thành plasma, tức là bị ion hoá. Các hạt plasma sẽ hợp nhất để tạo thành heli và các neutron tốc độ cao, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng cực lớn. Năng lượng này sẽ được sử dụng để vận hành các nhà máy điện.

Dự kiến việc xây dựng Iter sẽ kéo dài trong khoảng 10 năm (bắt đầu vào năm 2006, và đi vào vận hành năm 2014), với chi phí khoảng 5 tỷ USD. 20 năm tiếp đó sẽ dành cho các thí nghiệm, trước khi có thể khai thác loại lò này vào mục đích thương mại.

Theo các nhà nghiên cứu, tiềm năng khai thác năng lượng nhiệt hạch gần như là vô tận, vì deuterium và tritium đều là đồng vị nặng của hydro (deuterium được rút ra từ nước, và tritium được sản xuất từ lithium, một kim loại nhẹ có ở khắp mọi nơi trên thế giới). Một kilogram nhiên liệu như vậy có thể sản ra năng lượng tương đương với 10.000 tấn nhiên liệu hoá thạch. Mặt khác, loại lò này cũng không tạo ra rác thải.

Trước mắt, mục tiêu của Iter là tạo ra 500 megawatt điện trong vòng 500 giây hoặc lâu hơn, trong mỗi thí nghiệm hợp nhất. 

Các quan chức dự án hy vọng địa điểm đặt lò phản ứng sẽ được quyết định trong vài năm tới. Cuộc thảo luận thứ 9 về Iter sẽ diễn ra tại Vienne (Áo) vào tháng 5 này.

B.H. (theo BBC)