Hàn Quốc đã đạt được bước tiến mới trong công nghệ phản ứng nhiệt hạch sau khi chạy thử thành công Mặt trời nhân tạo ở 100 triệu độ C trong vòng 20 giây.
Viện nghiên cứu tổng hợp hạt nhân quốc gia Hàn Quốc (NFRI) vừa công bố lò phản ứng Tokamak siêu dẫn (KSTAR) có khả năng duy trì nhiệt độ ion plasma ở 100 triệu độ C trong vòng 20 giây.
KSTAR được ví như Mặt trời nhân tạo của quốc gia Đông Á. (Ảnh: NRCST).
Thành tựu mới của Hàn Quốc đã xác lập kỷ lục thế giới về thời gian vận hành ở nhiệt độ cực cao mà các lò phản ứng hạt nhân đạt được. Đồng thời, giới nhà khoa học Hàn Quốc đang tiến gần hơn đến việc hiện thực hóa giấc mơ khai phá sức mạnh hạt nhân nguyên tử.
Để tái tạo phản ứng nhiệt hạch trên Mặt trời, các đồng vị hydro phải được đặt bên trong một thiết bị như KSTAR nhằm tạo nên trạng thái plasma, nơi các ion bị tách khỏi electron và được đốt nóng ở nhiệt độ cao.
Đến năm 2025, NFRI hy vọng KSTAR có thể vận hành liên tục trong vòng 300 giây ở mức nhiệt 100 triệu độ C. Đặt mục tiêu đến năm 2040, Hàn Quốc tiến đến thương mại hóa sản xuất điện bằng phản ứng nhiệt hạch. Lộ trình mà viện nghiên cứu đề ra sớm hơn 10 năm so với mục tiêu của Dự dán lò phản ứng nhiệt hạch quốc tế (ITER).
Năm 2018, KSTAR đã vận hành thành công thể plasma ở 100 triệu độ C trong vòng 1,5 giây. Đến tháng 3 năm nay, nhóm nghiên cứu lập kỷ lục mới với thời gian trên 8 giây. So với mức nhiệt 15 triệu độ C ở tâm Mặt trời, con số mà KSTAR đạt được cao gấp 7 lần.
Mặc dù không phải thiết bị nhiệt hạch đầu tiên đạt 100 triệu độ C, KSTAR là thiết bị đầu tiên có thời gian duy trì mức nhiệt trên 10 giây. (Ảnh: Getty Images).
Nhờ các thiết bị như KSTAR, giới khoa học có thể tái tạo phản ứng nhiệt hạch xảy ra trên Mặt trời ngay tại Trái đất.
Theo Viện Bảo vệ Bức xạ và An toàn Hạt nhân (IRSN), có khoảng 250 lò phản ứng Tokamak hoạt động trên khắp thế giới. Tokamak là cụm từ viết tắt của thuật ngữ tiếng Nga "toroïdalnaïa kameras magnitnymi katushkami", tạm dịch là buồng hình xuyến có cuộn dây từ tính.
Yoon Si-woo, Giám đốc dự án KSTAR cho biết năng lượng tổng hợp từ phản ứng nhiệt hạch có hiệu suất cao gấp 10 lần so với phân hạch truyền thống, đồng thời giảm thiểu tối đa rủi ro rò rỉ chất phóng xạ nên có thể xem đây là nguồn năng lượng sạch thế hệ mới.