Bước tiến lịch sử trong nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân

Bằng cách sử dụng chùm tia laser có phạm vi bao trùm 3 sân bóng đá, các nhà khoa học hạt nhân Mỹ đã tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ từ phản ứng tổng hợp.

Thí nghiệm trên được thực hiện trong tháng này tại cơ sở National Ignition Facility (NIF) thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, bang California, Mỹ.

Bên trong cơ sở National Ignition Facility (NIF) thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, bang California, Mỹ. (Ảnh: Lawrence Livermore National Laboratory)

Các nhà khoa học đã chiếu gần 200 chùm tia laser vào một điểm nhỏ để tạo ra một vụ nổ năng lượng cực lớn - mức năng lượng cao gấp 8 lần so với những gì họ từng làm trước đó. Mặc dù năng lượng này chỉ tồn tại trong một thời gian vô cùng ngắn (100/1.000 tỷ của giây), song bước đột phá này đưa các nhà khoa học tiến gần hơn đến mục tiêu đạt được phản ứng tổng hợp hạt nhân (còn gọi là phản ứng nhiệt hạch) - thời điểm năng lượng được tạo ra vượt quá mức được sử dụng để kích thích phản ứng.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân được một số nhà khoa học coi là năng lượng tiềm năng của tương lai do tạo ra ít chất thải và không có khí gây hiệu ứng nhà kính. Dạng phản ứng này khác với phản ứng phân hạch - một kỹ thuật đang được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân trong đó phá vỡ liên kết của các hạt nhân nặng để giải phóng năng lượng. Trong khi đó, phản ứng tổng hợp hạt nhân là một quá trình ngược lại, trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ “kết hợp” thành một hạt nhân nặng hơn, đồng thời sinh ra nhiệt lượng khổng lồ. Trong thí nghiệm trên, các nhà khoa học đã sử dụng hai đồng vị (biến thể nguyên tử) của hydro tạo ra heli. Quá trình này cũng đang diễn ra ở các vì sao, trong đó có cả Mặt trời.

Nhiều nhà khoa học đã hoan nghênh công trình nghiên cứu trên. Trao đổi với báo giới, bà Kim Budil, Giám đốc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, đánh giá kết quả trên là “một bước tiến lịch sử” đối với công tác nghiên cứu nhiệt hạch giam giữ quán tính.

Trong khi đó, Giáo sư Steven Rose, đồng Giám đốc trung tâm nghiên cứu về lĩnh vực này tại Đại học Hoàng gia London, đánh giá các nhà khoa học của NIF đã thực hiện “một công việc phi thường” và đây là “bước tiến quan trọng nhất trong phản ứng tổng hợp quán tính kể từ khi ra đời vào năm 1972”.

Tuy nhiên, ông Jeremy Chittenden, đồng Giám đốc trung tâm trên, cho rằng việc chuyển đổi từ khái niệm thành một nguồn năng lượng điện tái tạo sẽ là một quá trình lâu dài và sẽ phải vượt qua những thách thức kỹ thuật lớn.

• Những loại gia cầm "mãnh thú" người Việt thi nhau nuôi, kiếm bộn tiền
• "Tiên tri" cách đây 60 năm đã linh nghiệm: "Đại dịch" xuất hiện trên Trái đất, không vắc xin nào chữa được!
• Tại sao rắn có răng nanh trong khi các loài chứa độc khác không có?

Từ khóa liên quan:

phản ứng tổng hợp

phản ứng hạt nhân

phản ứng nhiệt hạch

National Ignition Facility

cơ sở NIF

Phản ứng tổng hợp hạt nhân

Kim Budil

Steven Rose

Jeremy Chittenden