Pháp vận hành lò phản ứng nhiệt hạch trong kỷ lục 22 phút

Pháp đã nâng cao nỗ lực trong hành trình tìm kiếm năng lượng nhiệt hạch bằng cách duy trì phản ứng plasma trong hơn 22 phút. Kỷ lục mới này đạt được ngày 12/2/2025 tại lò phản ứng WEST Tokamak của Ủy ban năng lượng nguyên tử và năng lượng thay thế (CEA).

Việc hiện thực hóa năng lượng nhiệt hạch thương mại là thách thức vô cùng lớn của ngành năng lượng và đã kéo dài 80 năm qua. Với một gram đồng vị hydro tạo ra năng lượng tương đương 11 tấn than, một lò phản ứng nhiệt hạch thực tế hứa hẹn sẽ là nguồn năng lượng sạch, vô hạn cho nhân loại.

Không có gì ngạc nhiên khi hàng tỉ đô la được cả chính phủ và ngành công nghiệp đầu tư vào nỗ lực biến năng lượng nhiệt hạch thành hiện thực. Tuy nhiên, trong khi nhiệt hạch tương đối dễ đạt được ở lõi Mặt trời hoặc trong bom khinh khí thì việc xây dựng một lò phản ứng thực tế tạo ra nhiều năng lượng hơn mức đưa vào là vấn đề hoàn toàn khác.

Phần khó khăn không phải là làm sao để các nguyên tử hợp nhất. Vấn đề là tạo ra các điều kiện phù hợp để phản ứng hợp nhất tự duy trì, với năng lượng đầu ra ròng. Điều đó có nghĩa là đạt nhiệt độ từ 100 - 150 triệu độ C, áp suất từ ​​5 - 10 atmosphere tại điểm phản ứng và duy trì trạng thái plasma năng lượng cao ổn định trong ít nhất 10 giây.

CEA dường như làm tốt hơn đáng kể so với 10 giây và vượt xa 25% so với những gì Trung Quốc đạt được vào tháng 1/2025 với 1.066 giây. Trong thử nghiệm mới nhất, WEST Tokamak đã duy trì phản ứng trong 1.337 giây.

Mục đích của thử nghiệm không chỉ là duy trì phản ứng plasma với thời gian lâu hơn. Nó còn là duy trì phản ứng ổn định mà không làm các thành phần trong lò phản ứng tiếp xúc với plasma bị xói mòn, ô nhiễm hoặc trục trặc.

Theo CEA, bước tiếp theo sẽ là tạo ra các phản ứng thậm chí còn dài hơn, tổng thời gian có thể lên tới vài giờ và nhiệt độ ngày càng tăng cao. Mặc dù WEST sẽ không bao giờ trở thành lò phản ứng thương mại thực sự, nhưng thông tin thu thập ở đó sẽ được sử dụng để cải tiến các máy móc lớn hơn, như lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) khổng lồ đang được xây dựng ở miền nam nước Pháp.