Mặt Trời thu nhỏ cung cấp năng lượng vô tận cho con người

Các nhà khoa học Mỹ đang phát triển một nhà máy điện nhiệt hạch, giống phản ứng diễn ra trên Mặt Trời, có khả năng cung cấp nguồn năng lượng vô tận.


Theo Nature World News, các nhà vật lý thuộc Phòng thí nghiệm năng lượng plasma Princeton, Mỹ (PPPL) tạo ra được một 'Mặt Trời thu nhỏ' ở dạng thử nghiệm. Nó có khả năng cung cấp năng lượng sạch, an toàn và gần như vô tận cho loài người, chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.


Thiết bị thử nghiệm có dạng một tokamak hình cầu liền khối. Tokamak là thiết bị dùng để tạo ra các phản ứng kết hợp điều khiển được trong môi trường plasma. Hiện nay, trên thế giới mới chỉ có hai thiết bị như vậy được chế tạo, gồm thiết bị National Spherical Torus Experiment-Upgrade (NSTX-U) ở PPPL và Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST) ở Trung tâm nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch Culham, Anh, theo Eurek Alert.


Các nhà máy điện hạt nhân hiện nay sử dụng phản ứng phân hạch, tạo ra năng lượng nhờ quá trình phân rã hạt nhân. Tuy có hiệu suất cao, phản ứng này có chi phí đắt và nguy hiểm do tạo ra sản phẩm phụ là các chất thải phóng xạ.




Toàn cảnh nơi đặt thiết bị thử nghiệm phản ứng nhiệt hạch. (Ảnh: Princeton Plasma Physics Laboratory).

Ngược lại, phản ứng nhiệt hạch tạo ra năng lượng nhờ kết hợp hạt nhân nên an toàn hơn và không tạo ra rác thải phóng xạ. Tuy nhiên, phản ứng này đòi hỏi nhiệt độ nóng hơn Mặt Trời. Đây là lý do các Tokamak hình cầu được sử dụng. Tokamak có thể tạo ra plasma, trạng thái thứ 4 của vật chất ở áp suất và nhiệt độ rất cao, giúp kích hoạt phản ứng nhiệt hạch với từ trường tương đối thấp và không tốn kém.


Hoạt động của thiết bị gồm ba bước. Đầu tiên, plasma sẽ được tạo ra bằng cách sử dụng khí hydro siêu nóng (khoảng 150 triệu độ C) trong phòng thí nghiệm.


Tiếp đó, áp suất được tăng lên để nén plasma và đẩy các hạt nhân va chạm với nhau tạo ra phản ứng nhiệt hạch. Từ trường mạnh sinh ra từ các cuộn dây siêu dẫn quấn xung quanh được sử dụng trong quá trình này. Các nhà khoa học hy vọng nhiệt do phản ứng tỏa ra đủ để tự duy trì và chuyển một phần thành điện năng.


Trong khi tokamak truyền thống có hình xuyến giống bánh vòng khá cồng kềnh, tokamak hình cầu nhỏ gọn hơn và trông giống như lõi táo. Các lò phản ứng nhiệt hạch tokamak có thể tạo ra nền tảng cho lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch.


'Chúng tôi đang mở ra những lựa chọn mới cho các nhà máy điện tương lai', Jonathan Menard, tác giả chính của nghiên cứu, giám đốc chương trình nâng cấp NSTX-U tại PPPL, cho biết.


Tuy nhiên, vẫn còn khá nhiều thách thức đặt ra, như sự hỗn loạn gia tăng khi plasma được đưa vào từ trường, sự gián đoạn phản ứng xảy ra khi mật độ plasma trong lò quá cao hoặc lẫn tạp chất do quá trình tương tác với thành lò. Các nhà nghiên cứu tại PPPL, Culham và khắp nơi trên thế giới cần phải tìm cách giải quyết những thách thức này cho các thế hệ lò phản ứng trong tương lai.


Cập nhật: 07/09/2016
Theo VnExpress

TIN LIÊN QUAN

Sắp có năng lượng sạch vô hạn nhờ phản ứng hạt nhân

Nhóm nghiên cứu của MIT đã ghi nhận kỷ lục mới của áp suất phản ứng nhiệt hạch bằng lò phản ứng Alcator C-Mod nằm trong chương trình Alcator.

Ngày 27/5: Tạo ra nhiệt độ cao nhất 510 triệu độ C trong phòng thí nghiệm

Năm 1994, các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra một tia plasma có nhiệt độ cao nhất, lên tới 510 triệu độ C bằng lò phản ứng Tokamak Fusion.

Trung Quốc có thể chế tạo thành công Mặt Trời nhân tạo

Các nhà khoa học Trung Quốc có thể tạo ra khí hydro nóng gấp ba lần lõi của Mặt Trời bằng cách sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân và duy trì mức nhiệt độ này trong 102 giây.

Bước đầu thử nghiệm thành công lò phản ứng hạt nhân có thể sản sinh ‘năng lượng Mặt Trời’

Kết quả thử nghiệm gần đây cho thấy, lò phản ứng hạt nhân có khả năng sản sinh nguồn năng lượng tương đương Mặt Trời ở Đức thật sự hoạt động được. Nói cách khác, tiềm năng khai thác một nguồn năng lượng vô tận trong tương lai, là viễn cảnh rất sáng

Thủ phạm trận Đại dịch hạch giết chết 100.000 người ở Anh

Nghiên cứu ADN từ xương người, các nhà khoa học tìm ra loại vi khuẩn gây ra Đại dịch hạch xóa sổ 1/4 dân số thành London ở Anh năm 1665.

Những quả cầu plasma siêu nóng phóng ra từ ngôi sao hấp hối

Các nhà khoa học phát hiện những quả cầu plasma khổng lồ được phóng ra với tốc độ cực nhanh gần một ngôi sao đang chết.

Thanh gươm ánh sáng có thể trở thành vũ khí nguy hiểm nhất

Dù lý thuyết chứng minh hoàn toàn có thể chế tạo thanh gươm ánh sáng, nó có khả năng trở thành vũ khí nguy hiểm nhất từng được tạo ra, cả với người sử dụng và nạn nhân.

Mỹ chuẩn bị nổ thử bom Plasma trên thượng tầng khí quyển

Sputnik dẫn nguồn tạp chí khoa học New Scientist của Anh có bài viết cho rằng Không quân Mỹ đang chuẩn bị cho nổ bom Plasma trên thượng tầng khí quyển.

THỦ THUẬT HAY

Chế độ đọc sách trên điện thoại là gì?Cách sử dụng chế độ đọc sách

Trên điện thoại hiện nay đều được nhà sản xuất trang bị tính năng hay ho là chế độ đọc sách. Vậy chế độ đọc sách trên điện thoại là gì và cách bật chế độ đọc sách...

Những thứ cần chuẩn bị trước khi nâng cấp iOS 12

Sao lưu dữ liệu là việc cần thiết mà mỗi người cần thực hiện trước khi nâng cấp iOS 12, nếu chưa biết cách thực hiện bạn có thể tham khảo hướng dẫn sao lưu dữ liệu trên iPhone và iPad.

PSU | Công suất nguồn yêu cầu của Card đồ hoạ. Làm sao để lựa chọn nguồn.

Công suất nguồn yêu cầu của CARD đồ hoạ là gì? Làm sao có thể chọn được PSU phù hợp với CARD? Công thức tính công xuất PSU? Có phải bạn đăng có nhưng câu hỏi trên hoặc nhưng câu hỏi tương tự khi đăng tự dựng cho mình

Sạc không dây là gì?Nó nhanh hơn hay chậm hơn sạc dây?

Sạc không dây là gì? Sạc không dây là kiểu sạc mà bạn không cần cắm cáp vào smartphone để sạc nó. Đơn giản chỉ cần đặt nó trên một tấm hoặc đế đặc biệt để bắt đầu quá trình sạc pin.

Hướng dẫn “sống ảo” với hiệu ứng iPhone 12 siêu hot hiện nay

Trên ứng dụng Instagram thời gian gần đây xuất hiện hiệu ứng filter iPhone 12 khiến giới trẻ mê mệt áp dụng khi đem lại những bức ảnh, story rất chân thực giống như bạn đang sở hữu “sớm” một chiếc iPhone 12 thật vậy.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Bose Quietcomfort 35: Chiếc tai nghe không dây chống ồn chủ động tuyệt vời

Với mức giá 350 đô la, nếu chấp nhận các đặc điểm như đeo lâu bị nóng và âm chưa...

Đánh giá nhanh LG V30+: Có gì khác biệt so với đàn anh LG V30?

Để nói V20 hay V30+ đâu là sản phẩm hấp dẫn hơn thì thực sự rất khó bởi mỗi sản phẩm đều có những đường nét riêng ưu điểm và nhược điểm khác nhau, cũng như tuỳ vào con mắt thẩm mỹ của người dùng.

Đánh giá OnePlus Nord N10 5G: 5G vẫn là điểm đáng giá nhất trên chiếc máy 8 triệu đồng

Ngoài 5G, OnePlus Nord N10 không có nhiều yếu tố đủ mạnh mẽ để cạnh tranh với các đối thủ trong tầm giá. Đây không phải là sản phẩm có pin lớn và màn hình đẹp như Galaxy M51, không có cấu hình phá giá như máy Xiaomi,