Trung Quốc đã hoàn thành việc phát triển và thử nghiệm nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới dành cho lò phản ứng nhiệt hạch, truyền thông đưa tin ngày 29/9.
Nam châm nặng bằng 300 xe bán tải Ford
Với khối lượng 582 tấn, đây là nam châm siêu dẫn lớn nhất từng được chế tạo cho một thiết bị nhiệt hạch. Quy đổi cho dễ hình dung, khối lượng đó tương đương khoảng 300 chiếc xe bán tải Ford F-150 gộp lại thành một vòng tròn.
Nam châm được thiết kế để giữ plasma siêu nóng bên trong lò phản ứng bằng một từ trường mạnh. Nhiệt độ plasma trong các thiết bị như vậy có thể đạt khoảng 100 triệu độ C, vì vậy nó phải được giữ kín để không tiếp xúc với thành buồng.
Thành tựu này sẽ là yếu tố then chốt của dự án tạo ra "mặt trời nhân tạo" - một thiết bị nhằm mục đích đưa nhân loại tiến gần hơn đến việc tạo ra năng lượng thông qua phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát - loại năng lượng siêu sạch mà nhân loại đã theo đuổi suốt 7 thập kỷ qua.
Cận cảnh nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới dành cho lò phản ứng nhiệt hạch do Trung Quốc chế tạo. Ảnh: Viện Vật lý Plasma, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc
Vào ngày 27/6/2026, Viện Vật lý Plasma thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (ASIPP) công bố tại Hợp Phì (tỉnh An Huy) rằng nam châm hình xuyến siêu dẫn cho chương trình nhiệt hạch của họ đã qua nghiệm thu chế tạo và thử nghiệm đầy đủ tham số.
Cuộn dây hình chữ D, dài 21 mét, rộng 12 mét và dày 3,3 mét, có từ trường 6,5 tesla, tuổi thọ thiết kế 60 năm.
So với cuộn dây tương đương của ITER (Siêu dự án lò phản ứng nhiệt hạch quốc tế lớn nhất thế giới), nam châm Trung Quốc có thể tích lớn gấp 1,3 lần và trữ năng lượng gấp 3 lần, theo so sánh của chính Viện Vật lý Plasma Trung Quốc.
Điều đáng nói, đây mới là một cuộn dây đơn lẻ, chưa phải hệ thống hoàn chỉnh. Theo nhà nghiên cứu Ngô Vũ của Viện, cuối cùng sẽ cần 16 cuộn dây từ như vậy ghép lại thành hệ từ trường hoàn chỉnh của lò phản ứng nhiệt hạch tương lai. Chúng sẽ xếp thành một vòng tròn để tạo "chiếc lồng từ vô hình" giữ khối plasma nóng hơn lõi Mặt Trời lơ lửng giữa không trung mà không chạm vào thành lò.
Toàn bộ quá trình chế tạo, từ dây dẫn đến thép kết cấu, đều dựa trên công nghệ tự phát triển trong nước. Dự án chế tạo nam châm này kéo dài khoảng 6 năm. Trong thời gian này, các chuyên gia Trung Quốc đã nhận được 47 bằng sáng chế và phát triển 25 tiêu chuẩn ngành.
Vì sao phải nặng và mạnh đến vậy?
Cuộn dây này nằm trong khuôn khổ CRAFT - cơ sở nghiên cứu toàn diện về công nghệ nhiệt hạch, nơi Trung Quốc kiểm chứng các phần cứng cấp độ lò phản ứng trước khi xây lò thật.
Đích đến của nó là BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak - Cơ sở Tokamak siêu dẫn thí nghiệm plasma cháy), dự kiến hoàn thành khoảng cuối năm 2027.
BEST đang được xây dựng tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, Trung Quốc. Ảnh: ZHAO MING/CHINA NEWS SERVICE
Mục tiêu công bố của BEST là vận hành với hỗn hợp deuterium-tritium, đạt được trạng thái plasma cháy, đạt hệ số khuếch đại năng lượng nhiệt hạch dương, và chứng minh khả năng phát điện vào năm 2030.
Nếu thành công, BEST sẽ là tokamak deuterium-tritium vận hành lớn nhất thế giới, đi trước cả ITER. Mốc xa hơn là một lò phản ứng thương mại sau năm 2040.
Trung Quốc hoàn thành một hạng mục khác cho BEST
Ngày 27/9/2026, tại cơ sở ở Đức Dương (tỉnh Tứ Xuyên), Tập đoàn Thiết bị Nặng Cơ khí Công nghiệp Trung Quốc (CNMHEG) tổ chức lễ hoàn tất và xuất xưởng lô vỏ cuộn dây từ trường xuyến (TF) phục vụ lò BEST.
Toàn bộ tám vỏ cuộn dây TF trong lô sản xuất hàng loạt đã được chế tạo, lắp ráp và chuyển giao thành công cho khách hàng.
Doanh nghiệp này bắt đầu tham gia dự án từ năm 2020, khi nhận chế tạo mẫu thử cho CRAFT. Năm 2023 họ trúng thầu mẫu thử nghiệm đầu tiên cho BEST, và năm 2025 trúng thầu tám bộ vỏ cuộn dây sản xuất hàng loạt.
Việc hoàn tất và giao lô hàng này được mô tả là bước vượt qua một "nút thắt cổ chai" từng kìm hãm năng lực sản xuất vỏ đỡ cho các cuộn nam châm từ trường mạnh trong nước.
Vỏ cuộn dây là kết cấu thép bao ngoài, khác với chính cuộn dây siêu dẫn đã thử nghiệm hồi tháng 6/2026.
Chặng đường dài phía trước
Các nhà khoa học lưu ý rằng việc tạo ra nam châm chỉ là một giai đoạn. Việc lắp ráp một lò phản ứng hoàn chỉnh và thử nghiệm thiết bị rộng rãi vẫn còn ở phía trước.
Tuy nhiên, các chuyên gia tin rằng mỗi bước đột phá công nghệ đều đưa việc tạo ra một nguồn năng lượng sạch gần như vô tận đến gần hơn.
Nhân loại đã theo đuổi năng lượng nhiệt hạch có kiểm soát suốt 70 năm, và đây là bước tiến phần cứng thật, dù điện thương mại từ nhiệt hạch vẫn còn cách hàng chục năm.
Tham khảo: China Daily
