Công ty Đức phát triển lò phản ứng điện nhiệt hạch dạng xoắn

Công ty khởi nghiệp Proxima Fusion ở Munich thu hút gần 7,5 triệu USD trong vòng huy động vốn đầu tiên để biến nhà máy điện nhiệt hạch stellarator thành hiện thực.

Thiết kế của lò phản ứng dạng stellarator Wendelstein 7-X (W7-X). (Ảnh: IPP)

Proxima được thành lập bởi các nhà khoa học và kỹ sư từng làm việc ở Viện công nghệ Massachusetts (MIT), Google X và Viện vật lý plasma Max Planck (IPP). Một số nhà nghiên cứu trong đó có kinh nghiệm tham gia phát triển lò Wendelstein 7-X (W7-X) của IPP, lò phản ứng nhiệt hạch dạng stellarator tiên tiến nhất thế giới, Yahoo hôm 31/5 đưa tin.

Phần lớn thiết kế lò phản ứng nhiệt hạch hiện nay có thể chia thành hai loại: lò tokamak và stellarator. Cả hai đều là thiết bị nhiệt hạch hãm bằng từ trường, trong đó đồng vị hydro bị nung nóng tới nhiệt độ cao hơn Mặt trời. Những hạt bị kích thích này trở thành plasma mang năng lượng và quay trong buồng hình tròn. Cuộn dây từ mạnh quanh buồng chứa kìm hãm plasma tích điện, nơi nguyên tử hợp nhất và giải phóng năng lượng cực lớn.

Lò tokamak là loại thiết bị hãm bằng từ trường hình bánh vòng và nguyên mẫu hàng đầu cho các lò phản ứng nhiệt hạch. Stellarator có thiết kế tinh vi hơn nhiều với hàng loạt nam châm xoắn quanh plasma. Sử dụng bộ nam châm điện phức tạp để hãm plasma siêu nóng, stellarator thách thức hơn về mặt kỹ thuật so với cách tiếp cận năng lượng nhiệt hạch bằng lò tokamak được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, nếu có thể vượt qua thách thức, stellarator cung cấp nhiều lợi thế như hoạt động ở trạng thái ổn định và quản lý được nhiệt dư thừa. Theo Proxima Fusion, nghiên cứu do IPP tiến hành từ khi W7-X hoạt động vào năm 2015 có thể xóa nhòa khoảng cách giữa lò tokamak và stellarator, mở đường cho quá trình thương mại hóa.

"Tiến trình thử nghiệm từ W7-X và thành tựu gần đây trong việc lập mô hình stellarator đã thay đổi tình hình. Giờ đây lò stellarator có thể khắc phục những vấn đề chủ chốt của lò tokamak và tăng quy mô, góp phần nâng cao tính ổn định của plasma và đạt hiệu suất cao ở trạng thái ổn định", Francesco Sciortino, nhà đồng sáng lập kiêm giám đốc điều hành Proxima, cho biết.

Proxima đang đặt mục tiêu triển khai một lò stellarator hiệu suất cao mới trong vài năm nữa và mở nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trong thập niên 2030.

• Lò phản ứng hạt nhân thời tiền sử
• Bí ẩn đằng sau lò phản ứng hồ quang trong bộ giáp Iron Man
• Tìm hiểu sơ lược về công nghệ điện hạt nhân