Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại

NGUYỄN HẢI |
Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại
Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại

Với từ trường siêu mạnh của mình, khối nam châm điện này có thể làm nên khối plasma hydro nóng đến hàng chục triệu độ C, tạo nền tảng cho phản ứng nhiệt hạch của nhà máy điện.

Một trong những bộ phận quan trọng nhất của dự án nhà máy phát điện nhiệt hạch ITER là một khối nam châm siêu mạnh để có thể nén các hạt mang điện chặt đến mức nhiệt độ của khối khí này lên tới hàng triệu độ, khởi nguồn cho phản ứng dây chuyền giống như trên Mặt Trời.

Giờ đây module đầu tiên của khối nam châm khổng lồ này đã được hoàn thành ở California của Mỹ và chuẩn bị cho một chuyến hành trình dài đến Pháp, nơi nó sẽ được lắp đặt vào nhà máy điện thuộc dự án ITER. Khi hoàn thiện, khối nam châm này sẽ có chiều cao gần 18m, rộng hơn 4m, tương đương một tòa nhà 6 tầng.

Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại - Ảnh 1.

Module đầu tiên của khối nam châm đã được hoàn thành và chuẩn bị chuyển tới ITER.

Để di chuyển được khối nam châm khổng lồ này, một chiếc xe đặc biệt 24 trục được sử dụng để vận chuyển nó. Nhưng kích thước cồng kềnh của nó khiến việc di chuyển chỉ được thực hiện vào ban đêm để không ảnh hưởng đến các phương tiện khác. Hiện tại đích đến của nó là bờ biển Texas, nơi nó được đưa lên tàu để chuyển tới Marseilles, Pháp vào cuối tháng Tám tới đây.

Nặng đến hơn 113 tấn, module này là phần đầu trong số 7 module sẽ được chồng lên nhau cẩn thận để tạo thành một nam châm điện siêu mạnh ở giữa một vòng xuyến khổng lồ - hay còn gọi là tokamak. Kết cấu này là trung tâm của thí nghiệm nhiệt hạch trong siêu dự án ITER nhằm hiện thực hóa giấc mơ năng lượng sạch khổng lồ của nhân loại.

Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại - Ảnh 2.

Khi được toàn bộ khối nam châm Central Solenoid này được hoàn thành, nó có thể tạo ra lực từ đến 13 Tesla, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, biến nó thành nam châm điện mạnh nhất từng được tạo ra. Lực từ của nó mạnh đến mức có thể nâng cả một tàu sân bay lên độ cao gần 2m. 

Để tạo ra lực từ khổng lồ này, khi hoàn thiện khối nam châm điện chứa đến hơn 42 km dây cáp siêu dẫn làm từ hợp kim Thiếc Niobium bọc thép bên ngoài.

Ý tưởng của dự án này là tận dụng năng lượng tạo ra từ phản ứng hợp hạch các nguyên tử hydro – tương tự như phản ứng xảy ra trong Mặt Trời và các ngôi sao khác – để tạo ra một nguồn năng lượng khổng lồ mà không phát thải các chất nguy hại, giảm thiểu thay đổi khí hậu. Hơn nữa nó cũng an toàn hơn nhiều khi các sự cố như chảy lõi trong trong các nhà máy điện hạt nhân truyền thống.

Hút được cả tàu sân bay, mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất, khối nam châm này sắp tạo ra năng lượng nhiệt hạch cho nhân loại - Ảnh 4.

Nhưng các khó khăn kỹ thuật trong phát triển lò phản ứng nhiệt hạch đã khiến giấc mơ kéo dài nhiều thập kỷ nay vẫn chưa trở thành sự thật. ITER là nỗ lực lớn nhất từ trước đến nay nhằm vượt qua các trở ngại này với sự hợp tác của 35 quốc gia đối tác. Vượt qua được các trở ngại về kỹ thuật, ITER sẽ đưa ra một nền tảng thực tế cho các nhà máy điện nhiệt hạch trong tương lai, để có thể kết nối vào mạng lưới điện trong tương lai.

Bất chấp nhiều khó khăn nổi lên trong quá trình thực hiện, nhóm phát triển ITER vẫn đang trong lộ trình thực hiện mục tiêu của mình trong việc tạo ra khối plasma đầu tiên vào năm 2025. Đó là thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng tạo ra khối plasma Hydro nóng gấp 10 lần Mặt Trời trong cuộn nam châm này, tạo tiền đề cho việc thực hiện các thí nghiệm nhiệt hạch trong tương lai.

Bước tiếp theo của ITER sẽ là thử nghiệm sản xuất điện từ phản ứng nhiệt hạch, dự kiến bắt đầu vào năm 2035. Tại thời điểm này, cỗ máy của ITER sẽ hợp hạch các đồng vị Hydro nặng để sản sinh năng lượng. 

Cho dù phản ứng này đã được nhiều lò tokamak thực hiện thành công, nhưng nó vẫn chưa được duy trì đủ lâu và tạo ra nguồn năng lượng mới lớn hơn đầu vào.

theo PHÁP LUẬT & BẠN ĐỌC