Các nhà nghiên cứu cho biết bước đột phá này có thể giúp các thí nghiệm nhiệt hạch trong tương lai tạo ra nguồn năng lượng an toàn, sạch và gần như vô hạn cho nhân loại.
“Chế độ siêu I” lần đầu tiên được phát hiện tại Lò phản ứng nhiệt hạch Tokamak siêu dẫn tiên tiến thử nghiệm (EAST), hay “mặt trời nhân tạo”, lò phản ứng nhiệt hạch đặt tại Hợp Phì, Trung Quốc. Các chuyên gia đã phát hiện ra điều này khi vận hành lò phản ứng trong thời gian kỷ lục 17 phút vào tháng 12 năm 2021. Sau khi được kiểm tra kỹ lưỡng, kết quả đã được báo cáo và công bố trên tạp chí quốc tế Science Advances.
Các thí nghiệm sau đây cho thấy chế độ mới có tiềm năng lớn để áp dụng cho Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER), lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới hiện đang được xây dựng ở Pháp.
“Đây là một kết quả quan trọng đối với ITER và đối với phản ứng tổng hợp”, nhà vật lý Richard Pitts, người đứng đầu các thí nghiệm và vận hành plasma tại ITER cho biết.
Nhà vật lý nói thêm rằng tầm quan trọng của các thí nghiệm tại EAST là họ đã chứng minh rằng lò tokamak plasma có thể được duy trì và kiểm soát trong các xung dài (hơn 1.000 giây), tương tự như các xung dài mà ITER hướng tới trong thời gian dài.
Pitts đánh giá rằng mặc dù với một thiết bị nhỏ hơn nhiều nhưng các chuyên gia cảm thấy yên tâm hơn về kết quả này đã đạt được.
Song Yuntao, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết, một trong những ưu điểm chính của chế độ siêu I là khả năng giảm rò rỉ năng lượng ở rìa plasma, nơi khí quá nhiệt tiếp xúc trực tiếp với tấm chắn nhiệt của tokamak. .
“Nếu chúng ta so sánh phản ứng tổng hợp hạt nhân với sét, thì mục tiêu của chúng tôi là thu thập càng nhiều tia sét càng tốt trong lồng từ tính và tạo ra năng lượng”, Song nói với Tân Hoa xã. cho con người sử dụng ổn định lâu dài”.
Song cho biết: “Chế độ hoạt động mới được phát hiện trên EAST cho phép chúng tôi thu được nhiều sét hơn mà không làm hỏng lồng từ, đồng thời duy trì hoạt động ổn định trong thời gian dài. .
Bên trong lò tokamak ĐÔNG của Trung Quốc. Ảnh: IPP
Các lò phản ứng Tokamak như EAST và ITER đại diện cho một trong những con đường hứa hẹn nhất cho phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát. Tuy nhiên, làm thế nào để tạo ra plasma hiệu suất cao và giữ nó đủ lâu để hydro kết hợp, tạo ra năng lượng, vẫn là một thách thức.
Trên thực tế, các nhà khoa học nhiệt hạch sử dụng các thông số vận hành như nhiệt độ và năng lượng, được gọi là “chế độ” để kiểm soát trạng thái của plasma.
Hầu hết các lò tokamak ngày nay, bao gồm cả EAST, hoạt động ở chế độ H, đây là chế độ kiểm soát cao. Tuy nhiên, một nhược điểm lớn của chế độ H là nguy cơ giải phóng năng lượng nhanh chóng ở rìa plasma và làm hỏng các vật liệu xung quanh.
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu I-mode, hay chế độ điều khiển cải tiến, trong đó năng lượng nhiệt hạch được giải phóng thông qua một quá trình liên tục hơn.
Nhóm EAST đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng so với chế độ I, chế độ mới của họ đã cải thiện đáng kể khả năng duy trì năng lượng ở cả lõi plasma và rìa. Vì vậy nó được đặt tên là super I-mode.
Nhà vật lý Pitts lưu ý rằng vẫn chưa rõ liệu ITER có thể hoạt động ở chế độ siêu I hay không, vì chế độ này chỉ xuất hiện ở EAST. Tuy nhiên, ITER đã lên kế hoạch cho một thử nghiệm tương tự như EAST.
EAST đã trở thành một trong những nền tảng quan trọng nhất để các nhà khoa học Trung Quốc và nước ngoài trao đổi và làm việc cùng nhau về vật lý plasma, phản ứng tổng hợp và các chủ đề liên quan khác. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã xác định EAST là cơ sở đối tác hàng đầu của họ trong lĩnh vực nhiệt hạch từ trường.
Theo SCMP
Link nguồn: https://cafef.vn/trung-quoc-phat-hien-dot-pha-mot-buoc-tien-gan-toi-mat-troi-nhan-tao-nguon-nang-luong-vo-han-cho-nhan-loai-20230114091139677.chn
