“Mặt trời nhân tạo” của Hàn Quốc đã phá kỷ lục trước đó khi làm việc với plasma. Lò phản ứng nhiệt hạch KSTAR (Nghiên cứu nâng cao siêu dẫn Tokamak của Hàn Quốc) của Viện Năng lượng nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) đạt nhiệt độ cao gấp 7 lần nhiệt độ lõi Mặt trời và có thể duy trì nhiệt độ này lâu hơn lần trước.
Các nhà nghiên cứu làm việc trong dự án KSTAR đã có thể duy trì nhiệt độ 100 triệu độ C trong 48 giây! Để so sánh, nhiệt độ lõi Mặt trời của chúng ta là khoảng 15 triệu độ C. Ngoài ra, nhóm KSTAR đã duy trì thành công chế độ H liên tục trong 102 giây, đây là chế độ vận hành cơ bản để duy trì plasma mật độ cao, nhiệt độ cao.
Đây là thành công mới nhất trong nhiều thành công của KSTAR. Ví dụ, vào năm 2021, một lò phản ứng nhiệt hạch của Hàn Quốc đã lập kỷ lục khi duy trì plasma ở nhiệt độ ion khoảng 100 triệu độ trong 30 giây.
Sự kết hợp bắt chước quá trình tương tự tạo ra ánh sáng và sức nóng của các ngôi sao. Nó liên quan đến việc hợp nhất hydro và các nguyên tố nhẹ khác để giải phóng lượng năng lượng khổng lồ mà các chuyên gia hy vọng sẽ được khai thác để tạo ra nguồn cung cấp điện không carbon không giới hạn.
Để phát triển năng lượng nhiệt hạch, điều quan trọng là tạo ra công nghệ có thể duy trì plasma ở nhiệt độ cao và mật độ cao, trong đó các phản ứng nhiệt hạch diễn ra hiệu quả nhất và trong thời gian dài. Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu tiến hành nhiều thí nghiệm khác nhau bằng cách sử dụng các thiết bị nhiệt hạch như KSTAR.
Bí mật của những thành tựu mới là bộ chuyển hướng vonfram. Chúng đóng vai trò quyết định trong việc loại bỏ khí thải và tạp chất khỏi lò phản ứng, đồng thời chịu được tải nhiệt bề mặt đáng kể. Nhóm KSTAR gần đây đã chuyển sang sử dụng vonfram thay vì carbon trong bộ chuyển hướng của họ.
Vonfram có điểm nóng chảy cao nhất so với bất kỳ kim loại nào và thành công của nhóm trong việc duy trì chế độ H trong thời gian dài phần lớn là nhờ quá trình nâng cấp thành công này. Các chuyên gia cho biết: “So với các bộ chuyển hướng dựa trên carbon trước đây, các bộ chuyển hướng vonfram mới chỉ cho thấy nhiệt độ bề mặt tăng 25% dưới mức tải nhiệt tương tự”. “Điều này mang lại những lợi thế đáng kể cho hoạt động năng lượng xung dài, nhiệt độ cao.”
Thành công của bộ chuyển hướng vonfram có thể cung cấp dữ liệu vô giá cho dự án Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) trị giá 21,5 tỷ USD đang được phát triển ở Pháp và có sự tham gia của nhiều quốc gia. ITER dự kiến sẽ nhận được plasma đầu tiên vào năm 2025 và đến năm 2035 nó sẽ hoạt động hoàn toàn. Trong khi chờ đợi, nhóm ở Hàn Quốc sẽ nỗ lực tạo ra các công nghệ quan trọng khác cần thiết để ITER hoạt động.
Đọc thêm: