Khi nào chúng ta có Mặt Trời nhân tạo?

Theo dõi VGT trên

Năng lượng nhiệt hạch dường như là một công nghệ quá tiềm năng và nhiều hứa hẹn, nhưng bao giờ thành sự thật?

Con người luôn đi tìm những nguồn năng lượng rẻ và sạch hơn, nhưng hai khái niệm đó thường không đi cùng với nhau. Năng lượng hóa thạch rẻ nhưng gây ô nhiễm, năng lượng tái tạo chi phí cao và hiệu quả không cao, còn năng lượng hạt nhân lại có rủi ro về phóng xạ.

Do đó, tìm kiếm một nguồn năng lượng vô tận với chi phí thấp luôn là giấc mơ của con người. Chúng ta đã có thể hình dung về giấc mơ đó với công nghệ phản ứng hợp hạch hay nhiệt hạch, cách tạo ra năng lượng của Mặt Trời, nhưng công nghệ này lại chưa sẵn sàng.

Khi nào chúng ta có Mặt Trời nhân tạo? - Hình 1

Phản ứng nhiệt hạch chính là phản ứng xảy ra ở trong lõi Mặt Trời, đem lại nguồn năng lượng cho Trái Đất hàng tỷ năm nay

Cách tạo ra năng lượng như Mặt Trời

Bên trong lõi Mặt Trời tồn tại một “lò phản ứng hạt nhân”. Khác với nguyên lý của các lò hạt nhân hiện tại trên Trái Đất là sử dụng phản ứng phân hạch, một chuỗi phản ứng tách nguyên tử uranium ra để giải phóng năng lượng; quá trình diễn ra trong lõi Mặt Trời là phản ứng nhiệt hạch thực hiện quá trình ngược lại là tổng hợp các nguyên tử với nhau.

Khi 2 hạt nhân hydro hợp nhất với nhau để trở thành heli, chúng tạo ra một nguồn năng lượng khổng lồ. Quá trình này được gọi là phản ứng hợp hạch hay nhiệt hạch. Phản ứng này tạo ra toàn bộ năng lượng, bao gồm cả ánh sáng và nhiệt của Mặt Trời.

Khi nào chúng ta có Mặt Trời nhân tạo? - Hình 2

Video đang HOT

Các nhà khoa học sẽ phải tạo ra môi trường với nhiệt độ và áp suất cực lớn, đồng thời phải kiểm soát được đầu ra của năng lượng tạo ra từ phản ứng.

Nếu phản ứng có khả năng được thực hiện trong phòng thí nghiệm, nó có thể cung cấp điện năng tải cơ bản gần như vô hạn với lượng khí thải carbon gần như bằng không. Cách dễ nhất có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm là phản ứng tổng hợp của hai đồng vị hydro khác nhau: deuterium và tritium. Sản phẩm của phản ứng là ion helium và neutron. Hầu hết nghiên cứu về phản ứng nhiệt hạch trước đây đều theo đuổi phản ứng này.

Phản ứng tổng hợp deuterium – tritium hoạt động hiệu quả nhất ở nhiệt độ 100.000.000 độ C. Các cuộn dây siêu dẫn được sử dụng để tạo ra một từ trường mạnh hơn khoảng 1 triệu lần so với từ trường của Trái Đất nhằm tạo ra các plasma. Vấn đề của các thí nghiệm phản ứng hợp hạch hiện tại là năng lượng để tạo ra và duy trì phản ứng còn lớn hơn năng lượng thu được.

Giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu sẽ liên quan đến một thí nghiệm có tên gọi là ITER đang được xây dựng tại miền nam nước Pháp. Tại lò phản ứng ITER, nguồn nhiệt tạo ra từ phản ứng tương đương nhiệt độ cung cấp để kích hoạt. Về lý thuyết, điều này có thể tạo ra nguồn dư năng lượng. Trước đây, lò phản ứng hợp hạch hiệu quả nhất chỉ tạo ra năng lượng tương đương 67% năng lượng cung cấp.

Hướng đi mới của giới khoa học

Một số nghiên cứu được công bố gần đây cho thấy các nhà nghiên cứu đang tìm một hướng đi khác cho phản ứng nhiệt hạch. Nhà vật lý lý thuyết Heinrich Hora và các đồng nghiệp tại đại học New South Wales đã đăng ký bản quyền cho một công nghệ mới, thay vì sử dụng các đồng vị hydro lại kết hợp nguyên tử hydro và boron. Cụ thể, họ sẽ dùng tia laser cực mạnh để tạo từ trường và tia laser thứ hai để đốt nóng nhiên liệu hydro – boron nhằm mục đích đạt đến điểm đánh lửa nhiệt hạch.

Khi một hạt nhân hydro (một proton đơn) kết hợp với hạt nhân boron-11, nó sẽ tạo ra ba hạt nhân helium chứa nhiều năng lượng. So với phản ứng deuterium – tritium, cách này có ưu điểm khi không tạo ra bất kỳ hạt neutron nào. Lưu trữ neutron tạo ra từ phản ứng nhiệt hạch vốn vẫn là thách thức.

Khi nào chúng ta có Mặt Trời nhân tạo? - Hình 3

Thách thức của phản ứng kích hoạt bằng laser là độ chính xác và ổn định của tia laser.

Tuy nhiên, phản ứng hydro – boron rất khó kích hoạt. Giải pháp mà Hora đưa ra là sử dụng tia laser để đốt nóng một viên nhiên liệu nhỏ đến nhiệt độ đánh lửa và một tia laser khác để làm nóng cuộn dây kim loại nhằm tạo ra từ trường chứa plasma. Họ phải sử dụng các xung laser rất ngắn, chỉ vài nano giây. Từ trường của buồng phản ứng hydro – boson phải gấp khoảng 1.000 lần phản ứng deuterium – tritium.

Hora và các đồng nghiệp tuyên bố rằng quá trình của họ sẽ tạo ra một hiệu ứng “tuyết lở” trong viên nhiên liệu, điều đó có nghĩa là sẽ xảy ra nhiều phản ứng tổng hợp khác nhau hơn dự kiến. Nhóm nghiên cứu này nhận định họ có thể tạo ra lò phản ứng nhiệt hạch bền vững trong vòng 5 năm tới. Tuy nhiên, theo Science Alert thì dự báo này là hơi lạc quan.

Đã có nhiều cơ quan tổ chức trên thế giới cố gắng hoàn thành quá trình này. Chẳng hạn, Cơ quan Năng lượng Hoa Kỳ đã từng thử nghiệm bằng cách dùng 192 chùm tia laser chiếu vào một mục tiêu nhỏ và gần đạt đến điều kiện kích hoạt phản ứng. Tuy nhiên, họ chưa thể kiểm soát chính xác góc chiếu tia laser, độ ổn định của tia. Đây là những biến số khiến cho phản ứng chưa thể hoàn thành.

Nếu được đưa vào sử dụng, một nhà máy điện sẽ phải thực hiện chiếu tia laser 10 lần/giây. Trong khi đó, các thử nghiệm mới đạt tần suất nhiều nhất 2 lần/ngày.

Hiện nay, hy vọng lớn nhất để đạt tới năng lượng nhiệt hạch vẫn là dự án ITER, một nỗ lực hợp tác đa quốc gia. Lò phản ứng này có tổng kinh phí 22 tỷ USD, và hiện đã hoàn thành khoảng 65%. ITER sẽ đi vào hoạt động năm 2025.

Theo Zing

Năm sau, Mặt Trời nhân tạo của Trung Quốc đi vào hoạt động

Bằng cách tạo ra phản ứng nhiệt hạch giống như trong phần lõi của Mặt Trời, các thiết bị do Trung Quốc sản xuất có thể đạt tới nhiệt độ hàng trăm triệu độ C.

Những nhà khoa học Trung Quốc đã tìm cách "tái tạo" Mặt Trời bằng một thiết bị phản ứng hạt nhân, có thể coi như Mặt Trời nhân tạo. Theo Tân Hoa Xã, thiết bị này hiện đã hoàn thành và sẽ đi vào hoạt động từ năm 2020.

Thiết bị có tên gọi HL-2M được đặt tại thành phố Lạc Sơn, tỉnh Tứ Xuyên, là kết quả nghiên cứu của Công ty nguyên tử quốc gia Trung Quốc và Viện Vật lý Tây Nam. Mặc dù là Mặt Trời nhân tạo, thiết bị này có thể đạt đến nhiệt độ lên tới 200 triệu độ C, tức là nóng hơn khoảng 13 lần so với nhiệt độ lõi Mặt Trời.

Các lò phản ứng hạt nhân hiện hành sử dụng phản ứng phân hạch - một chuỗi phản ứng tách nguyên tử uranium ra để giải phóng năng lượng. Trong khi đó, phản ứng nhiệt hạch thực hiện quá trình ngược lại là tổng hợp các nguyên tử với nhau.

Năm sau, Mặt Trời nhân tạo của Trung Quốc đi vào hoạt động - Hình 1

Quá trình lắp ráp thiết bị HL-2M đã hoàn thành vào tháng 6. Ảnh: Xinhua.

Khi 2 hạt nhân hydro hợp nhất với nhau để trở thành heli, chúng tạo ra một nguồn năng lượng khổng lồ. Quá trình này được gọi là phản ứng hợp hạch hay nhiệt hạch. Trước đây người ta cho rằng phản ứng nhiệt hạch chỉ có thể xảy ra trong lõi Mặt Trời.

Nếu biết cách kiểm soát phản ứng nhiệt hạch, con người có thể tạo ra nguồn năng lượng vô tận và siêu sạch. Những nhà khoa học nguyên tử trên khắp thế giới vẫn đang tìm cách để kiểm soát phản ứng nhiệt hạch bên trong các thiết bị mà học tạo ra.

"Không có gì đảm bảo mọi vấn đề đều đã được kiểm soát. Tuy nhiên nếu chúng tôi không thử nghiệm, chắc chắn là sẽ chẳng giải quyết được vấn đề gì", giáo sư Gao Zhe của đại học Thanh Hoa nói với South China Morning Post.

Đây là sự hợp tác giữa Trung Quốc và một dự án thử nghiệm năng lượng nguyên tử quốc tế (ITER) có trụ sở tại Pháp. Dự án này bao gồm các thử nghiệm ở 35 quốc gia và dự tính hoàn thành năm 2025.

Ngoài HL-2M, Trung Quốc còn một dự án nhiệt hạch khác tại thành phố Hợp Phì, tỉnh An Huy. Lò phản ứng siêu dẫn tiên tiến EAST tại đây đã đạt đến nhiệt độ 100 triệu độ C.


Theo Zing

Bạn thấy bài viết này có hữu ích không?
Có;
Không

Tin liên quan

Tin đang nóng

Tình tiết bí ẩn nhất vụ ly hôn che giấu suốt 2 năm của Huy Khánh và Mạc Anh ThưTình tiết bí ẩn nhất vụ ly hôn che giấu suốt 2 năm của Huy Khánh và Mạc Anh Thư
14:36:31 03/03/2025
Đến nhà chồng cũ, tôi bật khóc khi thấy mẹ kế làm điều này với con gái mìnhĐến nhà chồng cũ, tôi bật khóc khi thấy mẹ kế làm điều này với con gái mình
13:02:55 03/03/2025
Bị dọa xóa tên khỏi di chúc, học sinh lớp 10 ăn trộm 2,9 tỷ đồng của gia đìnhBị dọa xóa tên khỏi di chúc, học sinh lớp 10 ăn trộm 2,9 tỷ đồng của gia đình
14:12:24 03/03/2025
Đỗ Mỹ Linh hiếm khi khoe độ giàu, nhưng chỉ một chi tiết trong bức ảnh này đã lộ rõ mức "chịu chơi" của nàng dâu hào mônĐỗ Mỹ Linh hiếm khi khoe độ giàu, nhưng chỉ một chi tiết trong bức ảnh này đã lộ rõ mức "chịu chơi" của nàng dâu hào môn
14:39:17 03/03/2025
Phát hiện mẹ bật điều hòa, giữ thi thể con 6 năm trong chung cưPhát hiện mẹ bật điều hòa, giữ thi thể con 6 năm trong chung cư
12:52:15 03/03/2025
Trúc Anh (Mắt Biếc) thừa nhận bị trầm cảm, công khai những hình ảnh gây xót xa khi tăng cânTrúc Anh (Mắt Biếc) thừa nhận bị trầm cảm, công khai những hình ảnh gây xót xa khi tăng cân
15:26:15 03/03/2025
Vợ Bùi Tiến Dũng bụng bầu vượt mặt nhan sắc vẫn đỉnh của chóp, gia đình sóng gió nhất làng bóng "gương vỡ lại lành"Vợ Bùi Tiến Dũng bụng bầu vượt mặt nhan sắc vẫn đỉnh của chóp, gia đình sóng gió nhất làng bóng "gương vỡ lại lành"
16:16:57 03/03/2025
Chủ quán trà sữa cốm lên tiếng sau clip liếm cốc khi đóng hàng cho kháchChủ quán trà sữa cốm lên tiếng sau clip liếm cốc khi đóng hàng cho khách
15:21:31 03/03/2025

Tin mới nhất

Nâng cao và biến đổi hình ảnh của bạn bằng trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut

Nâng cao và biến đổi hình ảnh của bạn bằng trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut

15:45:56 16/01/2024
Đã đến lúc bỏ lại các công cụ chỉnh sửa cũ và chấp nhận giải pháp thay đổi cuộc chơi. Gặp gỡ Trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut - giải pháp sẽ nâng cao, nâng cao và cách mạng hóa thế giới sáng tạo nội dung trực quan của bạn
Cách đăng Facebook để có nhiều lượt thích và chia sẻ

Cách đăng Facebook để có nhiều lượt thích và chia sẻ

22:01:27 21/12/2022
Chắc hẳn là ai trong chúng ta cũng luôn muốn các bài đăng trên Facebook có được nhiều lượt thích và chia sẻ. Tuy nhiên, làm thế nào để tối ưu bài đăng thì không phải ai cũng biết
Thêm nhiều bang của Mỹ cấm TikTok

Thêm nhiều bang của Mỹ cấm TikTok

21:03:46 21/12/2022
Louisiana và Tây Virginia là hai bang mới nhất cấm công chức sử dụng TikTok trên thiết bị công do lo ngại Trung Quốc có thể theo dõi người Mỹ và kiểm duyệt nội dung
Microsoft cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ đám mây để bảo vệ khách hàng

Microsoft cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ đám mây để bảo vệ khách hàng

20:03:41 21/12/2022
Microsoft đã cập nhật thỏa thuận cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ trực tuyến của mình. Việc khai thác tiền điện tử trên dịch vụ của Microsoft cần có sự cho phép bằng văn bản của công ty, nhưng cũng chỉ nhằm mục đích thử nghiệ...
Facebook trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp

Facebook trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp

20:01:24 21/12/2022
Meta (công ty mẹ của Facebook) cho biết họ đã ngăn chặn không dưới 200 hoạt động bí mật, trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp kể từ năm 2017 tại khoảng 70 quốc gia
Meta đối mặt cáo buộc vi phạm các quy tắc chống độc quyền với mức phạt 11,8 tỷ đô

Meta đối mặt cáo buộc vi phạm các quy tắc chống độc quyền với mức phạt 11,8 tỷ đô

19:01:39 21/12/2022
Ủy ban Châu Âu - cơ quan điều hành của EU cho biết, đã phát hiện Meta vi phạm các quy tắc chống độc quyền của EU bằng cách bóp méo sự cạnh tranh trên thị trường quảng cáo trực tuyến. Meta có thể phải đối mặt với khoản tiền phạt lên tới ...
Không cần thăm dò, Musk nên sớm từ chức CEO Twitter

Không cần thăm dò, Musk nên sớm từ chức CEO Twitter

15:01:33 21/12/2022
Người dùng Twitter, các nhà đầu tư Tesla và chuyên gia phân tích trong ngành đều cho rằng Elon Musk nên sớm từ chức CEO Twitter
Đại lý Việt nhập iPhone 14 kiểu 'bia kèm lạc'

Đại lý Việt nhập iPhone 14 kiểu 'bia kèm lạc'

14:01:42 21/12/2022
Muốn nhập được các mẫu bán chạy như iPhone 14 Pro/Pro Max, các chuỗi đại lý bán lẻ ủy quyền của Apple bắt buộc phải nhập thêm hàng loạt phụ kiện đi kèm
Khai trương hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR tại Quần thể Di tích Cố đô Huế

Khai trương hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR tại Quần thể Di tích Cố đô Huế

09:38:18 21/12/2022
Sáng 20/12, tại Ngọ Môn, Đại Nội Huế, Trung tâm Bảo tồn Di tích Cố đô Huế đã tổ chức Lễ Khai trương Hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR
'Dở khóc dở cười' với tính năng trợ giúp người bị tai nạn ôtô của Apple

'Dở khóc dở cười' với tính năng trợ giúp người bị tai nạn ôtô của Apple

09:37:54 21/12/2022
Tính năng phát hiện tai nạn ôtô mới ra mắt trên Apple iPhone và Apple Watch sẽ tự động tìm kiếm sự trợ giúp từ bộ phận cấp cứu khi có nguy cơ xảy ra tai nạn
Xiaomi sa thải hàng nghìn nhân sự

Xiaomi sa thải hàng nghìn nhân sự

09:35:12 21/12/2022
Gã khổng lồ smartphone Trung Quốc Xiaomi đang lên kế hoạch sa thải 15% trong số hơn 30.000 nhân sự trong bối cảnh công ty gặp khó khăn
Apple sẽ bắt đầu sản xuất MacBook tại Việt Nam vào giữa năm 2023

Apple sẽ bắt đầu sản xuất MacBook tại Việt Nam vào giữa năm 2023

09:34:00 21/12/2022
Đối với Trung Quốc, việc mất vị trí độc quyền sản xuất MacBook tượng trưng cho vị thế công xưởng thế giới của Trung Quốc đang bị suy yếu

Có thể bạn quan tâm

Việt Nam được đề cử làm Chủ tịch Hội nghị lần thứ 35 các quốc gia thành viên Công ước LHQ về Luật Biển

Việt Nam được đề cử làm Chủ tịch Hội nghị lần thứ 35 các quốc gia thành viên Công ước LHQ về Luật Biển

Thế giới

18:23:20 03/03/2025
Nhóm các thành viên châu Á - Thái Bình Dương tại Liên hợp quốc (LHQ) cuối tuần qua đã nhất trí đề cử Việt Nam vào vị trí Chủ tịch Hội nghị lần thứ 35 các quốc gia thành viên Công ước LHQ về Luật Biển (SPLOS).
Kỳ Hân khoe vóc dáng nuột nà thời tung hoành showbiz, sau 8 năm làm vợ Mạc Hồng Quân thay đổi hoàn toàn

Kỳ Hân khoe vóc dáng nuột nà thời tung hoành showbiz, sau 8 năm làm vợ Mạc Hồng Quân thay đổi hoàn toàn

Sao thể thao

18:19:43 03/03/2025
Cái tên Kỳ Hân không còn xa lạ với những người hâm mộ bóng đá Việt Nam và yêu thích sắc đẹp. Cô nàng từng là người mẫu có tiếng và hot rần rần khi công khai chuyện tình với tiền đạo U23 Việt Nam Mạc Hồng Quân thời điểm bấy giờ.
Thuê gần 50 ô tô rồi làm giả giấy tờ mang đi bán

Thuê gần 50 ô tô rồi làm giả giấy tờ mang đi bán

Pháp luật

18:09:58 03/03/2025
Tính đến thời điểm bị bắt, Phạm Thị Thủy đã mang gần 50 chiếc ô tô do các đối tượng lừa đảo mang đi bán hoặc cầm cố tại các địa phương khác nhau trên cả nước để lấy tiền tiêu xài...
Sao Việt 3/3: Sam tổ chức sinh nhật cho cặp song sinh

Sao Việt 3/3: Sam tổ chức sinh nhật cho cặp song sinh

Sao việt

18:07:39 03/03/2025
Sam tổ chức tiệc đầy năm cho cặp sinh đôi Ijin - Ijun. Cô chọn trang phục đồng điệu cho mình và các con trong buổi tiệc.
Clip cô gái dạy chồng Tây đếm số tiếng Việt hài hước hút hơn 2 triệu lượt xem

Clip cô gái dạy chồng Tây đếm số tiếng Việt hài hước hút hơn 2 triệu lượt xem

Netizen

17:57:22 03/03/2025
Đoạn clip đang được dân mạng chia sẻ ghi lại hình ảnh của một anh Tây cố gắng đếm số từ 1 đến 10 như cách vợ dạy, khiến nhiều người thích thú.
"Ngày cưới" của Hương Tràm và Anh Tú

"Ngày cưới" của Hương Tràm và Anh Tú

Nhạc việt

17:44:53 03/03/2025
Lần đầu tiên Anh Tú và Hương Tràm cùng nhau song ca Ngày Cưới, ca khúc Hương Tràm từng ra mắt chung với Khắc Việt vào năm 2020.
Cô gái mất liên lạc 1 tuần sau tin nhắn 'vào Đà Nẵng đi khảo sát'

Cô gái mất liên lạc 1 tuần sau tin nhắn 'vào Đà Nẵng đi khảo sát'

Tin nổi bật

17:17:39 03/03/2025
Cô gái 24 tuổi nhắn tin cho bố về việc bay vào Đà Nẵng đi khảo sát nhưng 1 tuần nay gia đình mất liên lạc nên rất lo lắng.
Hôm nay nấu gì: Bữa tối toàn món tốn cơm, nhìn là thèm

Hôm nay nấu gì: Bữa tối toàn món tốn cơm, nhìn là thèm

Ẩm thực

16:49:34 03/03/2025
Thỉnh thoảng chị em hãy chế biến những món vừa ngon, dễ làm lại trôi cơm như thế này cho gia đình thưởng thức nhé!
Người phá hỏng sân khấu Oscars tri ân tượng đài Hollywood, "hoạ mi nước Anh" bất ngờ bị réo tên

Người phá hỏng sân khấu Oscars tri ân tượng đài Hollywood, "hoạ mi nước Anh" bất ngờ bị réo tên

Nhạc quốc tế

16:40:08 03/03/2025
Doja Cat - nhân vật tưởng chừng sẽ bị lép vế trước sức nóng của Lisa, nay lại chiếm trọn spotlight vì... hát còn dở hơn cả Lisa.
Chiêm ngưỡng những loài lan độc đáo có hình dáng mặt khỉ

Chiêm ngưỡng những loài lan độc đáo có hình dáng mặt khỉ

Lạ vui

15:55:11 03/03/2025
Có nhiều loại hoa lan đẹp, độc đáo giống với hình dáng động vật. Trong đó, phải kể đến 10 loại hoa lan mặt khỉ vô cùng quý hiếm.
1 sao hạng A bị đuổi khéo khỏi sân khấu Oscar, có phản ứng khiến khán giả rần rần!

1 sao hạng A bị đuổi khéo khỏi sân khấu Oscar, có phản ứng khiến khán giả rần rần!

Sao âu mỹ

15:29:27 03/03/2025
Bài phát biểu của Adrien Brody quá dài tới mức ban tổ chức thậm chí đã phát nhạc đuổi khéo nam tài tử khỏi sân khấu.