Thử nghiệm thành công công nghệ tổng hợp hạt nhân không phóng xạ, năng lượng đủ cung cấp cho Trái đất hơn 100.000 năm

một công nghệ tổng hợp hạt nhân mới, không sử dụng chất phóng xạ và được cho là có khả năng "cung cấp năng lượng cho hành tinh trong hơn 100.000 năm", Một nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ-Nhật Bản đã tiến hành thử nghiệm thành công.

Để hoàn thành các thử nghiệm ban đầu về chu trình nhiên liệu hydro-boron trong plasma giới hạn từ tính, TAE Technologies, có trụ sở tại California (Mỹ) đã hợp tác với Viện Khoa học Nhiệt hạch Quốc gia Nhật Bản (NIFS). Đây là công nghệ tổng hợp hạt nhân mới có thể tạo ra năng lượng có chi phí thấp hơn và sạch hơn đồng thời tạo ra ít chất thải hạt nhân hoặc khí nhà kính trong quá trình sản xuất năng lượng.

Về cơ bản, hàng chục nhóm nghiên cứu đang cạnh tranh để thương mại hóa việc sản xuất năng lượng tổng hợp hạt nhân. Phản ứng tổng hợp hạt nhân sử dụng hydro và tritium vẫn là xu hướng chủ đạo. Tuy nhiên, tritium là một đồng vị phóng xạ có khả năng phóng xạ và có nhược điểm là cực kỳ hiếm và đắt tiền.

Do đó, TAE Technologies đang nghiên cứu phát triển công nghệ phát điện nhiệt hạch hydro-boron thay thế cho boron, một nguyên tố an toàn hơn và phổ biến hơn trên trái đất. Công ty đã thông báo hợp tác với NIFS vào năm 2021 và tiến hành các thí nghiệm về phản ứng tổng hợp hydro-boron bằng Thiết bị xoắn ốc lớn (LHD) của NIFS.

Nhóm nghiên cứu đã giam giữ plasma bằng phương pháp giam giữ từ tính sử dụng từ trường trong lần này. Theo báo cáo, họ đã hoàn thành phản ứng tổng hợp hydro-boron đầu tiên trong lịch sử. Hạt nhân helium, còn được gọi là hạt alpha, được giải phóng như một sản phẩm phụ trong phản ứng tổng hợp hydro–boron. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng điều này để xác nhận sự phát xạ của các hạt alpha và phản ứng tổng hợp hạt nhân bằng cách sử dụng các máy dò được chế tạo riêng.

"Thí nghiệm này cung cấp cho chúng tôi rất nhiều dữ liệu và chứng minh rằng hydro-boron có một vị trí thuận lợi trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch ở quy mô tiện ích." Theo Michl Binderbauer, Giám đốc điều hành của TAE Technologies. "Chúng tôi biết rằng mình có thể giải quyết một thách thức vật lý hiện tại và cung cấp một dạng năng lượng không có carbon mới cho thế giới dựa vào loại nhiên liệu dồi dào và không phóng xạ này.

Người phát ngôn của NIFS, công ty đã thiết lập quan hệ đối tác với TAE vào năm 2021, lưu ý thêm rằng: "Hydrogen-boron... cho phép tồn tại khái niệm về một lò phản ứng nhiệt hạch sạch hơn. Thành tựu này là bước cải tiến quan trọng đầu tiên hướng tới việc hiện thực hóa lò phản ứng nóng hạch sử dụng nhiên liệu nhiệt hạch tiên tiến.

Tokamak, một công cụ từ trường cực mạnh được sử dụng để giữ plasma nóng trong vật hình xuyến, hiện được sử dụng bởi nhiều công ty phát điện nhiệt hạch. Tuy nhiên, TAE Technologies sử dụng lò phản ứng cấu hình đảo ngược trường (FRC) với chùm tia máy gia tốc tiên tiến và linh hoạt. Do đó, nhiên liệu được sử dụng không chỉ giới hạn ở hydro-tritium mà còn cho cả hydro-boron. FRC có thể tạo ra năng lượng gấp 100 lần và yêu cầu diện tích nhỏ hơn so với Tokamak.

Mục tiêu cuối cùng của TAE Technologies là sử dụng các lò phản ứng hydro-boron đầu tiên có thể cung cấp điện vào những năm 2030. TAE Technologies hy vọng rằng kết quả của nghiên cứu này sẽ cho phép công nghệ này được cấp phép.

Công ty cũng nhấn mạnh rằng họ đã chế tạo năm thiết bị "Quy mô phòng thí nghiệm quốc gia" và đang chế tạo thêm hai cỗ máy, được gọi là Copernicus và Da Vinci, với mục tiêu "lần lượt thể hiện năng lượng ròng và khả năng cung cấp năng lượng lưới điện."

Tham khảo RechargeNews.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống