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

4 gói cước xem phim của VinaPhone miễn 100% Data và hướng dẫn đăng ký

Dịch vụ xem phim online của VinaPhone chất lượng cao trên điện thoại mà không lo về dung lượng 3G/4G. Đây là những gói cước xem phim của VinaPhone và cách đăng ký...

Cách đóng băng USB để tránh bị dính virus

Đóng băng USB là một trong những cách phổ biến được nhiều người sử dụng để bảo vệ USB tránh khỏi nguy cơ bị nhiễm virus.

Cách bỏ theo dõi tất cả tài khoản Instagram trong một lần

TCN hôm nay sẽ hướng dẫn cho bạn cách unfollow (bỏ theo dõi) tất cả những người mà bạn đã follow (theo dõi) trên Instagram, cả trên thiết bị di động và máy tính. Instagram giới hạn số lượng người mà bạn có thể theo

Làm thế nào để yêu cầu hoàn tiền khi mua hàng từ Trang trên Facebook?

Ngày nay, Facebook đã phát triển trang mạng xã hội của mình thành một thị trường sôi động và thu hút. Giống như bất cứ thị trường nào, sẽ có những lúc bạn cần hoàn trả tiền cho một mặt hàng bạn đã đặt mua. Tuy nhiên,

Cách tạo, thay đổi màu icon ứng dụng iPhone thú vị theo ý muốn

iOS 14 đã chính thức xuất hiện với rất nhiều sự thay đổi và tính năng mới mẻ. Người dùng có thể dễ dàng đổi màu icon ứng dụng iPhone cực kỳ mới lạ chỉ với một số thao tác đơn giản mà Trang Công Nghệ giới thiệu sau đây.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đặt lên bàn cân Xiaomi Mi A1 và Honor 7X: đâu là smartphone đáng mua?

Xiaomi Mi A1 và Honor 7X là hai smartphone tầm trung đang nhận được rất nhiều sự quan tâm của người dùng hiện nay. Cả hai đều sở hữu thiết kế kim loại nguyên khối sang trọng, màn hình cong 2,5D thời thượng và có camera

Trên tay và đánh giá nhanh Gionee Gpad G5: Smartphone 5,5 inch chuẩn bị được giảm giá sốc

Tương tự Elife S5.5, Gpad 5.5 là chiếc smartphone nằm trong đợt giảm giá sốc hoặc thấp nhất từ trước đến nay. Mặc dù đã được ra mắt từ khá lâu, hồi tháng 8/2014 nhưng Gpad 5.5 vẫn sở hữu khá nhiều điểm nổi bật như có...

Đánh giá smartband No.1 F4: màn hình OLED, theo dõi sức khoẻ, IP68, chỉ 500 ngàn

Sau sự thành công của thế hệ vòng đeo tay thông minh F3, nhà sản xuất smartwatch mới nổi ở Đài Loan là No.1 lại cho ra mắt dòng F4. Đây sẽ là một sản phẩm có nhiều tính năng cao cấp như một chiếc smartwatch nhưng chỉ