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

Cách ẩn hình ảnh, video, tài liệu trên Huawei GR5 2017

Trên Huawei GR5 2017 chúng ta có sẵn tính năng bảo mật khá hay, cho phép bạn 'ẩn dấu' những nội dung riêng tư cá nhân như hình ảnh, video hay bất kì tập tin nào trong máy cực kì đơn giản.

Khắc phục tạm thời lỗi treo máy trên Windows 10 April 2018 Update

Ngay sau khi ra mắt, nhiều người dùng đã than phiền rằng phiên bản cập nhật Windows 10 April 2018 gặp lỗi, chẳng hạn như các lỗi về chuột máy tính, microphone và đặc biệt là một nghiêm trọng có liên quan đến trình

Đem tính năng Game Tools trên Galaxy S7 lên Galaxy J7 Prime

Hướng dẫn cài đặt công cụ hỗ trợ chơi game Game Tools của Galaxy S7 lên Galaxy J7 Prime

Trải nghiệm vô cùng thú vị với App Drawer kiểu bàn phím rất độc đáo

App Drawer gần như là một trong những thành phần không thể thiếu đối với thiết bị smartphone Android. Tuy nhiên nếu không có hoặc đã chán với thanh App Drawer gốc, LaunchBoard sẽ mang đến cho bạn những trải nghiệm vô

Nguyên nhân và cách khắc phục tình trạng pin laptop sạc không vào, báo lỗi "Plugged in not charging"

Bạn có bao giờ gặp phải tình trạng muốn sạc pin laptop mà không vào, báo hiện lỗi 'Plugged in not charging' trên màn hình chưa? Khi đó bạn xử lý thế nào? Cùng chúng tôi tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục để không

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Oukitel K10000: Quái vật pin trâu dưới 5 triệu

Thế giới di động - Không chạy theo xu hướng mỏng dần trên các smartphone tầm trung hiện nay, Oukitel một mình một cõi với thiết kế hầm hố và không thể nào thô kệch...

Galaxy A52s 5G với camera chống rung OIS và chip Snapdragon 778G: Lựa chọn hoàn hảo cho cả nhu cầu “sống ảo” và “gaming”

Galaxy A series của Samsung luôn khiến mình cảm thấy bất ngờ với cách mà nhà sản xuất “đối đãi” với người dùng, đặc biệt là chiếc Galaxy A52s 5G này, một sản phẩm hội tụ đầy đủ các yếu tố về cấu hình, ngoại hình và

iPhone XS Max: Tthiết bị tuyệt vời được đóng gói với vô số công nghệ cao cấp nhất

iPhone XS Max được xem là phiên bản 'S' của chiếc iPhone X năm ngoái, thế nên có nhiều người nghĩ rằng thiết bị sẽ không có những thay đổi lớn. Thực chất, nếu chỉ nhìn ở bên ngoài thì điều này có vẻ đúng khi ngoại trừ