Việc hiện thực hóa giấc mơ về năng lượng nhiệt hạch thương mại đã là “chén thánh” của khoa học và công nghệ trong suốt 80 năm qua. Chỉ với 1 gam đồng vị hydro, người ta có thể thu được lượng năng lượng tương đương 11 tấn than đá. Điều này đồng nghĩa với việc nếu một lò nhiệt hạch hoạt động hiệu quả, loài người sẽ có nguồn năng lượng vô tận, sạch và bền vững. Vì lý do này, chính phủ và các doanh nghiệp trên toàn thế giới đã đầu từ hàng tỷ đô la Mỹ nhằm hiện thực hóa năng lượng nhiệt hạch. Tuy nhiên, dù phản ứng nhiệt hạch vẫn diễn ra trong tự nhiên (trong lõi mặt trời hay trong bom hydro), việc xây dựng một lò phản ứng nhiên liệu hoạt động với hiệu suất cao hơn năng lượng đưa vào vẫn là bài toán khó.
Buồng plasma của lò phản ứng WEST Tokamak (nguồn: CEA).
Thách thức lớn nhất không phải là việc khiến các nguyên tử kết hợp, mà là phải duy trì phản ứng ở trạng thái ổn định và sinh năng lượng ròng, đồng thời phải đạt từ 100-150 triệu °C, áp suất 5-10 atm và duy trì plasma trong ít nhất 10 giây. Với kỷ lục 1.337 giây (hơn 22 phút), lò WEST Tokamak đã vượt quá thành tích 1.066 giây mà Trung Quốc đạt được vào tháng 01/2025. Mục đích không chỉ là duy trì plasma lâu như một tiết mục biểu diễn, mà còn đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, không gây hao mòn các bộ phận tiếp xúc plasma hoặc dẫn đến lỗi hỏng.
Theo CEA, bước tiếp theo sẽ là duy trì phản ứng trong thời gian dài hơn, với nhiệt độ tăng dần. Mặc dù WEST Tokamak không phải là lò phản ứng nhiên liệu thương mại, những dữ liệu thu thập từ dự án này sẽ giúp hoàn thiện các lò phản ứng nhiên liệu tham vọng hơn, như lò ITER đang được xây dựng tại miền Nam nước Pháp.
Giám đốc Nghiên cứu Căn bản của CEA Anne-Isabelle Etienvre cho biết, lò phản ứng WEST Tokamak đã đạt cột mốc quan trọng khi duy trì plasma hydro trong hơn 20 phút với 2 MW công suất nâng lên. CEA sẽ tiếp tục thí nghiệm với công suất cao hơn, từ đó mở đường cho ITER trong tương lai.
Xuân Bình (theo CEA)