Một nam châm đủ mạnh để nâng một tàu sân bay hiện đã hoàn thành, đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với một siêu dự án tổng hợp hạt nhân có sự tham gia của hơn 30 quốc gia, bao gồm các cường quốc hạt nhân hàng đầu là Mỹ và Nga.
Cụ thể, siêu dự án Lò phản ứng nhiệt hạt nhân thử nghiệm quốc tế (ITER), có trụ sở tại miền Nam nước Pháp và được Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Nga và Liên minh châu Âu (EU) hỗ trợ, đã hoàn thành việc lắp ráp tất cả các thành phần cho hệ thống điện từ siêu dẫn xung lớn nhất và mạnh nhất thế giới.
Mảnh ghép cuối cùng của "câu đố" điện từ này đã được hoàn thành vào tháng 4/2025 khi tập đoàn General Atomics (Mỹ) hoàn thành lắp ráp Central Solenoid – một nam châm hình trụ khổng lồ sẽ tạo thành trái tim của lò phản ứng nhiệt hạch hình bánh vòng donut của ITER, được gọi là tokamak, ITER cho biết vào cuối ngày 30/4.
Khi được lắp ráp hoàn chỉnh, hệ thống nam châm xung này sẽ nặng gần 3.000 tấn và tạo ra từ trường mạnh hơn từ trường Trái đất 280.000 lần. Các từ trường này sẽ tạo ra một "lồng vô hình" để chứa plasma được làm nóng tới 150 triệu độ C – nóng hơn lõi Mặt trời 10 lần.
Dự án tổng hợp hạt nhân ITER đạt cột mốc quan trọng khi hoàn thành việc lắp ráp tất cả các thành phần cần thiết cho buồng plasma trong hố lắp ráp tokamak. Ảnh: Technology.org
"Nó giống như một cái chai rượu. Tất nhiên rượu có thể quan trọng hơn chai, nhưng các vị cần chai để có thể đựng rượu ở bên trong", ông Pietro Barabaschi, Tổng giám đốc ITER, cho biết.
"Điều làm cho ITER trở nên độc đáo không chỉ là tính phức tạp về mặt kỹ thuật mà còn là khuôn khổ hợp tác quốc tế đã duy trì dự án này qua những thay đổi về bối cảnh chính trị", ông Barabaschi nói.
Dự án này đại diện cho một thành tựu địa chính trị phi thường: Sự hợp tác bền vững giữa Trung Quốc, châu Âu, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga và Mỹ. Bảy thành viên này đã đóng góp các thành phần được sản xuất tại hàng trăm nhà máy trên 3 châu lục để chế tạo một cỗ máy duy nhất.
"Dự án ITER là hiện thân của hy vọng. Với ITER, chúng tôi chứng minh rằng tương lai năng lượng bền vững và con đường hòa bình phía trước là điều có thể", ông Barabaschi nhấn mạnh.
Siêu nam châm của dự án ITER ban đầu được lên kế hoạch hoàn thành vào năm 2021, nhưng đã bị chậm trễ.
"Việc chậm tiến độ 4 năm sau 10 năm nỗ lực cho thấy dự án này gặp nhiều khó khăn như thế nào", ông Charles Seife, Giáo sư tại Đại học New York, người chuyên viết về phản ứng tổng hợp hạt nhân, cho biết.
"Cuộc khủng hoảng" hiện đã qua và việc xây dựng đang diễn ra với tốc độ nhanh nhất trong lịch sử ITER, và giai đoạn khởi động của dự án sẽ bắt đầu vào năm 2033, khi dự kiến bắt đầu tạo ra plasma, ông Barabaschi cho biết.
Khi đi vào hoạt động, ITER đặt mục tiêu sản xuất 500 megawatt điện nhiệt hạch chỉ từ 50 megawatt điện năng đầu vào – mức tăng năng lượng gấp 10 lần, chứng minh tính khả thi của nhiệt hạch như một nguồn năng lượng.
Đầu tư vào phản ứng tổng hợp đã tăng lên, với hàng chục sáng kiến hiện đang được tiến hành. Một số công ty khởi nghiệp tư nhân cho biết họ có thể xây dựng các lò phản ứng tổng hợp thương mại trong vòng một thập kỷ.
Ông Barabaschi cho biết ông hoài nghi nhưng ủng hộ hàng chục dự án đang phát triển trên khắp thế giới.
"Chúng ta đã biết rằng chúng ta có thể đạt được phản ứng tổng hợp", ông nói. "Câu hỏi đặt ra là, liệu chúng ta có thể thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân theo cách tiết kiệm chi phí không?"
"Tôi khá hoài nghi rằng chúng ta có thể đạt được điều này trong vòng, chẳng hạn, một hoặc thậm chí 2 thập kỷ. Nói thẳng thắn thì sẽ mất nhiều thời gian hơn".
Minh Đức (Theo Reuters, Science Blog)