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, có thể mang lại hy vọng cho sự phát triển của một nguồn năng lượng sạch mới. 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.

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

Ông ALEX ZYLSTRA Chuyên gia thực nghiệm vật lý tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore: “Chúng tôi đang công bố những phát hiện cho thấy lần đầu tiên chúng tôi có thể tạo ra thứ mà chúng tôi gọi là plasma cháy trong phòng thí nghiệm, để phục vụ cho việc nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch. Đó là một hệ thống trong đó nhiên liệu chủ yếu đốt nóng chính nó. Trước đây, chúng ta luôn phải cung cấp hệ thống sưởi bên ngoài cho nhiên liệu để làm nó nóng lên. Nhưng bây giờ nhiệt hạch thực sự đang thực hiện hầu hết công việc cho chúng ta”.

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. 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. Mặc dù vậy, theo các nhà khoa học, 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.