Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới cho lò nhiệt hạch

Trung Quốc hoàn thành thử nghiệm nam châm siêu dẫn nặng 582 tấn, đánh dấu bước tiến trong nỗ lực khai thác năng lượng nhiệt hạch.

Viện Vật lý Plasma thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc hôm 27/6 thông báo, hai nam châm siêu dẫn then chốt dành cho lò phản ứng nhiệt hạch đã vượt qua quá trình phê duyệt nghiêm ngặt và thử nghiệm đầy đủ các thông số. Chúng được phát triển trong dự án Cơ sở nghiên cứu toàn diện về công nghệ nhiệt hạch (CRAFT), hướng đến tạo ra "Mặt Trời nhân tạo thu nhỏ" để sản xuất điện.

Một trong hai nam châm mới, nam châm siêu dẫn trường hình xuyến (TF), là thiết bị lớn nhất thế giới thuộc loại này dành cho lò phản ứng nhiệt hạch. Nó dài 21 m, rộng 12 m, cao 3,3 m và nặng 582 tấn.

Theo China Daily, để so sánh, thiết bị mới có thể tích gấp 1,3 lần và khả năng lưu trữ năng lượng gấp ba lần nam châm cùng loại của Lò phản ứng nhiệt hạch thử nghiệm quốc tế (ITER) tại miền nam nước Pháp. Được phát triển trong hơn 40 năm với sự hợp tác của hơn 30 quốc gia, ITER là lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới, hướng đến chứng minh nhiệt hạch có thể trở thành nguồn năng lượng khả thi về mặt thương mại.

Nam châm trường hình xuyến là thành phần quan trọng của lò phản ứng nhiệt hạch, giúp tạo ra từ trường mạnh để giam giữ plasma nóng hơn 100 triệu độ C. Nó cần hoạt động ổn định trong 60 năm dưới điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cực thấp, dòng điện cường độ cao, bức xạ mạnh và ứng suất cao.

Nhóm dự án mất 6 năm thiết kế, nghiên cứu và thử nghiệm chuyên sâu để hoàn thành nam châm. Thép chuyên dụng, vật liệu cách điện và dây siêu dẫn của thiết bị đều được sản xuất tại Trung Quốc.

Một nam châm khác, cuộn dây điện từ trung tâm siêu dẫn nhiệt độ cao, cũng hoàn thành các bài kiểm tra hôm 27/6. Thiết bị hoạt động ở dòng điện 60 kiloampe với khả năng lưu trữ năng lượng 6,03 megajoule, các chỉ số hiệu suất đạt mức tốt. Cuộn dây điện từ trung tâm đóng vai trò then chốt trong việc dẫn và điều chỉnh hình dạng của dòng plasma.

CGTN cho biết, công nghệ cốt lõi của cả hai nam châm đều được nội địa hóa hoàn toàn, giúp Trung Quốc giảm đáng kể sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng nước ngoài. Thành tựu mới cũng đánh dấu bước tiến của nước này trong việc phát triển lò phản ứng nhiệt hạch, khẳng định năng lực nghiên cứu và phát triển độc lập.

Theo Interesting Engineering, phản ứng nhiệt hạch mô phỏng quá trình tạo ra ánh sáng và nhiệt từ các ngôi sao. Quá trình này bao gồm hợp nhất hạt nhân hydro và các nguyên tố nhẹ khác để giải phóng năng lượng khổng lồ. Giới chuyên gia hy vọng có thể sử dụng lò phản ứng nhiệt hạch để tạo ra nguồn điện vô hạn không carbon trong tương lai.