Tạm dừng xây dựng lò tổng hợp phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới do phát hiện vết nứt

Việc xây dựng lò tổng hợp phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới ITER có thể sẽ tiếp tục chậm trễ, trong bối cảnh một số vết nứt vừa được tìm thấy trong các bộ phận và linh kiện quan trọng của lò.

Được biết, các vết nứt được phát hiện ở hai thành phần do Hàn Quốc sản xuất: Tấm chắn nhiệt do SFA Engineering Corp chế tạo và các bộ phận bình chân không do Hyundai Heavy Industries Co sản xuất.

Tấm chắn nhiệt, được bọc bằng 5 tấn bạc nguyên chất và được thiết kế để có thể chịu được nhiệt độ nóng gấp 10 lần so với bề mặt Mặt trời, đã xuất hiện các vết nứt dọc theo các đường ống làm mát. Các khu vực của bình chân không, với mỗi khu vực có trọng lượng tương đương với 300 ô tô và cao bằng buồng điện thoại công cộng, cho thấy quá trình hàn các bộ phận lại với nhau gặp rất nhiều vấn đề phức tạp.

Được biết, hơn 10 km (6,2 dặm) đường ống sẽ cần phải được tách ra và lắp ráp lại tại chỗ, với các kỹ sư buộc phải tìm ra những cách mới để lắp ráp lò phản ứng, vốn đã phức tạp đến chóng mặt. Theo ban quản lý dự án ITER, hơn một triệu linh kiện riêng lẻ đã được cung cấp cho dự án, với khoảng 70% linh kiện đã được lắp ráp hoàn chỉnh trước khi các khiếm khuyết được phát hiện.

Đây được coi là một trong số nhiều thách thức trong việc hoàn thành siêu dự án 23 tỷ USD, nhằm mục đích chứng minh liệu phản ứng nhiệt hạch có thể tạo ra năng lượng sạch một cách vô hạn hay không, theo tờ Bloomberg.

Siêu dự án liên tục gặp trục trặc

Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế, hay ITER, đang được xây dựng ở miền nam nước Pháp, là dự án được tài trợ bởi Liên minh châu Âu và các quốc gia bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Nga và Hàn Quốc. Được coi là thí nghiệm lớn nhất thế giới, nhằm chứng minh rằng việc bắt chước cách cách các ngôi sao trong vũ trụ tạo ra năng lượng, các lò phản ứng nhiệt hạch như ITER thường được gọi là ‘mặt trời nhân tạo”.

Về cơ bản, các lò phản ứng nhiệt hạch hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt hạch, khi hai hạt nhân nhẹ của hydro là deuterium và tritium được kết hợp để tạo thành một hạt nhân heli nặng hơn và giải phóng năng lượng. Nói cách khác, mục tiêu xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch có thể so sánh với việc “tạo ra một Mặt Trời nhân tạo trên Trái Đất và cắm dây điện vào nó để sử dụng”. Năng lượng nhiệt hạch có thể coi là nguồn năng lượng lý tưởng nhất cho tương lai, giúp con người loại bò hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch, từ đó làm giảm quá trình nóng lên của toàn cầu.

Tuy nhiên, Tổng giám đốc mới của ITER, ông Pietro Barabaschi, mới đây đã cảnh báo dự án này phải đối mặt với các vấn đề có khả năng “rất lớn”, cùng với các yêu cầu mới về thời gian và tài chính.

Trên thực tế, dự án ITER đã bị cản trở bởi hàng loạt thách thức bất ngờ trong 12 tháng qua. Ngay khi vừa giải quyết các vấn đề về hậu cần sau Đại dịch, việc cung ứng các thành phần linh kiện quan trọng của lò được sản xuất tại Nga cũng gặp phải hàng loạt rào cản khác nhau.

Vào tháng 5, ông là Bernard Bigot, người được coi ‘kiến trúc sư trưởng” của dự án qua đời. Nhiệm vụ đầu tiên của người thay thế ông, kỹ sư người Ý Barabaschi, là giải quyết hàng loạt các vấn đề ngăn cản lò phản ứng khởi động vào năm 2025 như kế hoạch đề ra. Tại một cuộc họp bất thường được triệu tập vào tháng này, hội đồng quản trị của ITER đã đã ra lệnh cho Barabaschi đưa ra một ngân sách và thời hạn mới sẽ được trình bày vào năm tới.

Đương nhiên, sự chậm trễ trong việc phát triển ITER sẽ giúp các dự án xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch của các công ty khởi nghiệp có thời gian để bắt kịp. Bill Gates, Jeff Bezos và Peter Thiel nằm trong nhóm tỷ phú theo đuổi việc xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch của riêng mình. Trong khi đó, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia năm nay kêu gọi Mỹ đẩy nhanh kế hoạch xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch thí điểm có khả năng phát điện vào năm 2035.

“Các công ty tư nhân đã học hỏi được rất nhiều từ dự án đầu tiên thuộc loại này”, ông Coblentz, phát ngôn viên của ITER cho biết. Ông đồng thời bác bỏ những ý kiến cho rằng sự chậm trễ trong quá trình xây dựng lò ITER có thể giảm bớt sự quan tâm của các quốc gia thành viên trong dự án.

“Mục tiêu ở đây không phải chỉ là chế tạo một cỗ máy duy nhất, mà là để chứng minh rằng năng lượng nhiệt hạch là khả thi và chúng ta có thể biến điều đó thành hiện thực.”

Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra ở mức nhiệt độ rất cao, lên tới 120 triệu độ C trở lên. Ở mức nhiệt độ này, mọi vật chất đều tồn tại trong trạng thái plasma. Đây cũng chính là mục tiêu xây dựng cơ bản của các lò phản ứng nhiệt hạch, nhằm tạo ra hỗn hợp plasma với nhiệt độ lên tới 150 triệu độ C.

Để đạt được nhiệt độ siêu nóng này, các lò phản ứng sử dụng khí hydro và deuterium (làm nhiên liệu để mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân) bằng cách bơm chúng vào buồng từ trường hình xuyến kiểu Tokamak, vốn lắp đặt các cuộn dây từ tính có khả năng tạo ra từ trường gấp 100.000 lần từ trường của Trái Đất.

Lifehub tổng hợp