Chiếc máy Z tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia ở New Mexico là một trong những chiếc máy có nguồn bức xạ mạnh nhất trên thế giới. Trong tương lai không xa, nó sẽ tạo ra được nguồn năng lượng gấp 500 lần so với khả năng hiện tại.
Các nhà nghiên cứu đã tiết lộ rằng họ đang đưa vào sử dụng triti, một đồng vị phóng xạ của hydro, để làm nhiên liệu cho chiếc máy Z. Với tỷ lệ kết hợp 50/50 giữa triti và deuteri, họ nói rằng chiếc máy sẽ có khả năng phát ra gấp 80 lần lượng neutron và biến nó thành nhiên liệu, hòa chung vào điện trường khổng lồ của chiếc máy.
Chiếc máy Z từ lâu đã được sử dụng để cung cấp những thông tin quan trọng cho các máy tính mô phỏng dùng để kiểm tra sự sẵn sàng của kho vũ khí hạt nhân Mỹ nếu thiếu đi những vũ khí gây nổ thật sự.
Đây là một trong những chiếc máy có nguồn bức xạ mạnh nhất trên thế giới.
Các nhà vật lý thiên văn sử dụng nó để tái tạo lại các điều kiện ở trên các ngôi sao và lõi của hành tinh.
Một số nhà nghiên cứu hi vọng rằng áp lực được tạo ra bởi điện và từ có thể tạo ra phản ứng hạt nhân để sản xuất nhiên liệu.
Với sự bổ sung của triti, chiếc máy Z đã sẵn sàng đẩy giới hạn của neutron lên cao hơn rất nhiều, phát ra gấp hơn 80 lần số lượng neutron.
Và như vậy, nó sẽ tạo ra được nhiều năng lượng hơn so với chỉ sử dụng deuteri, hay còn gọi là hydro nặng, một đồng vị bền của hydro có mặt phổ biến trong các đại dương. Lượng năng lượng có thể tạo ra sẽ gấp 500 lần khả năng hiện tại.
"Đây là phương pháp tạo năng lượng chưa từng có, chúng tôi chưa có lửa nhưng chúng tôi đang chuẩn bị trên bàn nướng", Mike Cuneo, quản lý cấp cao của nhóm Xung điện Khoa học và Công nghệ Sandia nói.
Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn đang trong những ngày đầu của quá trình thêm vào triti, nó sẽ mất khoảng ba năm trước khi tiếp cận thử nghiệm với hỗn hợp 50/50.
Với sự bổ sung của triti, chiếc máy Z đã sẵn sàng đẩy giới hạn của neutron lên cao hơn rất nhiều.
Cho đến nay, nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thử nghiệm trong tháng Bảy để kiểm tra phần cứng và các thiết bị đo đặc, và sau đó ba tuần, họ tiến hành thử nghiệm đầu tiên sử dụng triti nhưng chỉ một phần nhỏ trong 1% nhiên liệu.
Chỉ có hai cơ quan khác của Bộ Năng lượng ủng hộ việc sử dụng triti là Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore và Phòng thí nghiệm Năng lượng Laser thuộc Đại học Rochester.
Tritium có khả năng trở thành một mối nguy đối với môi trường, và các nhà nghiên cứu đang có sự đề phòng nghiêm túc với nó.
Phân tử triti cực nhỏ, vì vậy mà các nhà nghiên cứu đang làm việc để đảm bảo chất phóng xạ này không thể đi vào các bể chứa hàng triệu gallon nước dùng để cách ly xung điện của chiếc máy.
"Chúng tôi sẽ phải bò trước khi có thể đi và chạy", Cuneo nói.
"Chúng tôi sẽ dần dần tăng lượng triti trong các thử nghiệm tiếp theo. Triti giống như cát trên bãi biển, nó có thể đi vào mọi thứ".
"Vì vậy, cho đến nay, chúng tôi không thể để nó đi dù bất cứ đâu. Các cơ sở Laser không có những bể nước này".
Họ cũng nói rằng triti có thể bám trên những bức tường kim loại ở khu vực trung tâm của chiếc máy Z, đặt ra một mối nguy hiểm phóng xạ tiềm tàng nơi mà các kỹ thuật viên ra vào hàng ngày.
Tritium có khả năng trở thành một mối nguy đối với môi trường.
Nhưng không hề có triti bị phát tán.
"Có sự phối hợp an toàn ở mức độ cao của các cơ sở chứa và bảo vệ bức xạ để đảm bảo triti không bị phát tán", Brent Jones, trưởng cơ sở nói.
"Tập đoàn vận chuyển Sandia-California, với nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong việc đối phó với triti, họ đã phát triển một phương pháp vận chuyển, lưu trữ và sống cùng nguyên liệu này".
Các nhà nghiên cứu đang làm việc để xác định xem liệu đồng vị này có thể được sử dụng an toàn trong các thử nghiệm không cần cách ly hay không.
Có gần 100 nhân viên Sandia góp phần vào sự nỗ lực này, với sự tài trợ của Giám đốc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu và Phát triển Sandia và các nhà nghiên cứu khác từ công ty General Atomics, Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, Đại học New Mexico và Đại học bang Utah.