Các nhà khoa học ở Viện Năng lượng Nhiệt hạch Hàn Quốc lập kỷ lục mới khi duy trì luồng plasma siêu nóng suốt 30 giây trong lò phản ứng tokamak.
Ý tưởng phía sau năng lượng nhiệt hạch là tái tạo quá trình xảy ra bên trong Mặt trời. Lực hấp dẫn khổng lồ kết hợp với nhiệt độ và áp suất cực mạnh để tạo ra plasma, trong đó các hạt nhân va chạm vào nhau ở tốc độ cao, tạo ra heli và giải phóng năng lượng.
Lò phản ứng KSTAR được ví như “Mặt trời nhân tạo” của Hàn Quốc. (Ảnh: Michel Maccagnan)
Lò tokamak được thiết kế để tái tạo quá trình trên ở Trái Đất với hàng loạt cuộn dây đặt xung quanh lò phản ứng hình khuyên, dùng từ trường để hãm luồng plasma nóng hàng triệu độ C trong thời gian đủ dài để quá trình hợp nhất hạt nhân diễn ra. Nhiều thiết bị thử nghiệm đang hoạt động trên khắp thế giới và lò phản ứng Nghiên cứu cao cấp tokamak siêu dẫn Hàn Quốc (KSTAR) đã đạt được nhiều bước tiến lớn.
Quá trình xây dựng lò phản ứng hoàn thành vào năm 2007. KSTAR tạo ra luồng plasma đầu tiên năm 2008. Năm 2016, KSTAR thiết lập kỷ lục thế giới khi duy trì luồng plasma nóng 50 triệu độ C trong 70 giây. Kỷ lục này bị phá vỡ vào năm 2017 bởi Lò tokamak siêu dẫn thử nghiệm tiên tiến (EAST) của Trung Quốc với thời gian 102 giây.
Tuy nhiên, mục tiêu của những thiết bị như vậy là đốt nóng plasma tới hơn 100 độ C. Năm 2018, KSTAR đã đạt được điều đó trong thời gian 1,5 giây, tăng lên 8 giây vào năm 2019 và 20 giây vào tháng 12/2020.
Theo Business Korea, các nhà khoa học làm việc trong dự án KSTAR đã tiến thêm một bước nữa khi nâng kỷ lục lên 30 giây. Kết quả này đến từ tối ưu hóa từ trường và hệ thống đốt nóng. Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu duy trì luồng plasma trong 300 giây vào năm 2026 thông qua nâng cấp nguồn điện và sử dụng bộ chuyển đổi tungsten để ngăn nhiệt độ tăng lên ở thành trong của buồng plasma.