Ngày 26/8, Trang Bưu điện Hoa Nam buổi sáng đưa tin, Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC) tuyên bố, phiên bản mới nhất của máy tokamak, có tên gọi là HL-2A lần đầu tiên tạo ra dòng điện plasma hơn 1 triệu ampe “1 mega-amp” (MA) ở chế độ giam cầm cao (chế độ H).

 Lò phản ứng nhiệt hạch tokamak HL-2 mới nhất của Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc. Ảnh: Handout

Chế độ giam cầm cao (high-confinement mode"Giới hạn cao") được gọi là chế độ H là chế độ hoạt động trong các lò phản ứng nhiệt hạch, chủ yếu là là lò tokamak, một phương pháp tạo ra năng lượng nhiệt hạch bằng phương pháp giam giữ nhiên liệu hydro ở dạng plasma trong từ trường hình xuyến. Phương pháp chế độ H trái ngược với chế độ giam giữ đạt được dưới ngưỡng công suất, được gọi là chế độ L "Giới hạn thấp", Chế độ H cho phép tăng cường thời gian giam giữ gần gấp 2 lần so với chế độ L.

Đại diện CNNC cho biết: “Đây là một cột mốc quan trọng trong chương trình phát triển phản ứng tổng hợp hạt nhân cấp quốc gia. Phản ứng tổng hợp hạt nhân có giới hạn được kiểm soát là một trong ba khối xây dựng, nền tảng của chiến lược phát triển năng lượng hạt nhân của đất nước.”

Các nhà khoa học tin tưởng rằng quá trình “mặt trời nhân tạo”, sản xuất năng lượng tương tự như mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng có thể cung cấp năng lượng an toàn, sạch và gần như vô hạn. Phản ứng nhiệt hạch có ưu thế hơn phản ứng phân hạch hạt nhần, được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân hiện nay là không tạo ra chất thải phóng xa.

CNNC cho biết, lò phản ứng tokamak HL-2A mới hoạt động ở “chế độ giam cầm cao” (chế độ H), trong đó nhiệt độ và mật độ của nhiên liệu hydro ở trạng thái plasma tăng lên rất lớn. Lò phản ứng mới của CNNC khắc phục được “những khó khăn kỹ thuật quan trọng” do sử dụng hệ thống nhiệt mạnh hơn và bộ chuyển hướng tiên tiến - một thiết bị chiết xuất nhiệt, giảm thiểu ô nhiễm plasma và bảo vệ bức tường bao quanh lò phản ứng.

Theo SCMP, dẫn truyền thông Trung Quốc, thiết bị chuyển hướng này được phát triển tại Viện Vật lý Tây Nam của tập đoàn CNNC ở Thành Đô, thủ phủ của tỉnh Tứ Xuyên.

Nhưng CNNC không phải là công ty đầu tiên tạo ra và duy trì nhiên liệu nhiệt hạch ở trạng thái plasma với nhiệt độ siêu nóng trong chế độ giam cầm cao (chế độ H).

Tháng 4/2023, lò Tokamak siêu dẫn Thử nghiệm tiên tiến do Viện Vật lý Plasma ở Hợp Phì, Trung Quốc phát triển đã thiết lập một chuẩn mực mới khi duy trì plasma trong gần 7 phút, thời gian dài hơn gấp 4 lần so với kỷ lục trước đó.

Các nhà khoa học hạt nhân trên khắp thế giới đang tập trung phát triển “mặt trời nhân tạo”, sản xuất năng lượng bằng phương thức đốt nóng các nguyên tử hydro lên trên 100 triệu độ C (180 triệu độ F) và giam giữ nhiên liệu hydro ở trạng thái này với thời gian đủ dài để tổng hợp thành những nguyên tử nặng hơn. Thách thức lớn nhất đối với phản ứng nhiệt hạch là kiểm soát quá trình tổng hợp này để lò phản ứng không phát nổ khi diễn ra quá trình tổng hợp nguyên tử hydro trên Trái đất.

Trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch, Trung Quốc đã lập kỷ lục thế giới mới về phát triển “mặt trời nhân tạo”

Trung Quốc cũng tham gia vào dự án phát triển Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế, được xác định là lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới, đang được xây dựng tại Pháp với sự hợp tác của Liên minh châu Âu, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga và Mỹ.

Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, trong tương lai, Trung Quốc đặt mục tiêu cung cấp đủ nguồn năng lượng sạch cho nhu cầu của đất nước, xác định năng lượng hạt nhân đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang nguồn năng lượng không phát thải carbon. Trong thập kỷ qua, Trung Quốc đã tăng gấp ba công suất điện hạt nhân.

Theo thống kê của công ty nghiên cứu Astamuse, có trụ sở tại Tokyo, Trung Quốc đã nộp nhiều hồ sơ xin cấp bằng bằng sáng chế về công nghệ nhiệt hạch hạt nhân hơn bất kỳ quốc gia hoặc khu vực nào trên toàn thế giới trong khoảng thời gian từ 2011 đến 2022. Trung Quốc đang thúc đẩy phát triển công nghệ với mục đích xây dựng nguyên mẫu lò phản ứng nhiệt hạch công nghiệp vào năm 2035, hoàn thiện công nghệ nhiệt hạch để đến năm 2050 đưa vào khai thác thương mại quy mô lớn.