Trung học Nng Lm Sc Cần Thơ
  Điện dung hợp
 
Lên mạng ngày 15/9/2008

Sau khi làm tiếng nổ vang – big bang, tìm kiếm Higgs boson…. ở máy đụng độ protons Thụy Sĩ và Pháp :
 
Lò phản ứng dung hợp mới khi nào cung cấp nổi điện sạch vô giới hạn, từ nước biển ?
 
G S Tôn Thất Trình
 
 Sau đây là quan điểm của   Charles Seife , tác giả sách sắp xuất bản:” Mặt Trời trong Chai lọ : Lịch sử lạ lùng của Dung hợp và Khoa học của Mong muốn bất chấp Thực tế - Sun in a Bottle : the Strange History of Fusion and the Science of Wishful Thinking “.
          Hơn nữa thế kỷ nay , các kỷ sư đã cố tâm xây dựng một mặt trời nho nhỏ trong một chai lọ : một lò phản ứng dung hợp . Nay , một nhóm nhà khoa học quốc tế đang cố tâm mạnh dạn hơn hầu cho vụ này xảy ra . Nếu nhóm thành công , chúng ta sẽ gần đây, tạo ra   nguồn   điện vô hạn từ một đồng vị của hydrogen , dồi dào vô cùng ở đại dương chúng ta . Tuy nhiên đó là một cái “ nếu “ to bự .
             Ở phản ứng dung hợp căn bản , các nguyên tử hydrogen dụng độ , t.ao ra helium và giải tỏa năng lượng . . Muốn phản ứng họat động , cần hâm nóng các nguyên tử đến hàng chục hay trăm triệu độ Farenheit. . Ở nhiệt độ cao như vậy , chất liệu chỉ còn ở thể dạng plasma mà thôi , một xúp đầy electrons điện âm và những nhân nguyên tử điện dương . Ở một ngôi sao như mặt trời của chúng ta , plasma được giữ chặt nhau bằng trọng lực . Trên Trái Đất . một lò phản ứng cần có một contennơ và chưa có một vật liệu nào đủ mạnh mẽ , chống đở được tiếp xúc trực tiếp với plasma .
            Có một phương cách xoay quanh , tránh vấn đề . . Plasmas là những hạt tử điện tính bị các từ trường ảnh hưởng đến. Các nhà vật lý học đã có khả năng họa kiễu những máy móc   sử dụng các nam châm điện để bẩy bắt và thao tác plasmas . Tuy nhiên chưa có máy móc họa kiểu nào , cầm chân được plasma hydrogen nung chảy   dài đủ , hầu sản xuất nhiều điện hơn là các nam châm tiêu thụ điện . Lò plasma tốt nhất phát sinh ra 6.5 watts cho mỗi 10 watts   nó xài vào . Một linh kiện xài nhiều năng lượng hơn , lẽ dĩ nhiên không thể là nhà máy điện .
             Các nhà khảo cứu ở Âu Châu, Nhật Bổn , Hoa Kỳ , Trung Quốc, Hàn Quốc (Nam Hàn ) và Nga đang họat động, cố phá vỡ rào cản điện này, bằng cách xây dựng một contennơ đựng plasma tốt nhất từ trước đến nay , tên gọi là Lò Quốc tế nhiệt hạt nhân Thí nghiệm – the International Thermonuclear Experimental Reactor , viết tắt là ITER . Sau hơn hai chục năm qui họach , dự án tốn 15 tỉ đô la Mỹ này, cuối cùng đã được xây dựng lên ở miền Nam nước Pháp .
            ITER sẽ chứa một tàu điện từ hình nhẫn – doughnut tên gọi là tokamak, , đường kính 12 mét ( 56 bộ Anh ).Tàu này sẽ được những cuộn nobium siêu dẫn vây quanh , tạo ra những từ trường 100 000 lần mạnh hơn từ trường Trái Đất . Những từ trường này sẽ có 2 nhiệm vụ :   chúng sẽ hâm nóng ( nhiệt ) một đám mây hydrogen lên đến nhiệt độ xé da cần thiết cho dung hợp . Trong khi đó bó buộc plasma tạo ra phải nằm trong một vòng đám mây cách xa tường vách tokamak .
             Mục đích các nhà vật lý học dung hợp là nhiệt lượng từ các plasmas nung chảy giữ cho phản ứng xảy ra vô hạn định , không cần bơm thêm vào năng lượng ngọai nữa. ITER chưa đến giai đọan này, nhưng nếu may mắn, khi lò phản ứng sẽ chạy năm 2018. ,lò sẽ có khả năng giữ các plasmas cháy bỏng 5 phút hay lâu hơn nữa , giúp chúng gỉai tỏa 10 lần hơn năng lượng chúng xài. Như vậy biến ITER thành lò dung hợp đầu tiên , sản xuất một thặng dư năng lượng . Rồi các nhà khoa học có thể khởi đầu tìm cách thu họach năng lượng dung hợp cho những sử dụng thực tế .
            Kiểm sóat cho được một mặt trời nho nhỏ là cả một thách thức công nghệ to lớn . Vài tường vách ITER sẽ bị bắn bằng các hạt tử điện tính thoát khỏi plasmạ , cho nên cần phải thay thế chúng nhiều lần suốt tuổi thọ của lò, dự trù là 20 năm . Rồi còn có một khó khăn tên gọi là “ sự cố chuyễn vị thẳng đứng – vertical displacement event “ . Theo nhà vật lý học ITER David Campbell, sự cố như thế xảy ra khi plasma ở nhẫn – doughnut  trôi dạt khỏi vòng kiểm sóat , giải tỏa ra một lực điên từ uy vũ . Ông nói : chỉ trong một phần 10 một giây đồng hồ . cả tòan thể cơ cấu bị một lực tương dương với 8000 tấn, đẩy lên đẩy xuống. ITER phải manh mẽ đủ, để chống đở căng thẳng này . .
             Trong số các thách thức , thách thức lớn nhất là tìm tiền đủ cho ITER vẫn tiếp tục chạy . Một hiện thân trước đây của dự án chết ngõm cuối thập niên 1990 , khi Hoa Kỳ rút lui, khi tổn phí lên cao xoắn ốc . Lịch sử có cơ tái diễn : Cuối năm ngóai , Quốc hội Hoa Kỳ lóc hết ruột   phần ngân sách dự án của Hoa Kỳ đài thọ , khiến cho các nhà khoa học chạy ngược chạy xuôi,   kiếm cho đủ tiền để dự án họat động. . Nay các mảy ủi đất đã san bằng vị trí phía nước Pháp , các nhà khoa học Inter thề thốt rằng nay họ đã gần mức thực hiện mơ ước. Campbell nói chúng tôi rất khích lệ laà dự án đã bắt đầu xây cất . Chúng tôi sắc bén cố làm nó họat động , vì chúng tôi đã chờ đợi qúa lâu rồi .
                     

( Irvine Ca Li, ngày 12 tháng chín năm 2008 )


Trở lại Trang KH&NN

 
  Số người đọc 222438 visitors (720336 hits) kể từ 12/10/2007  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=