Công trường xây dựng lò phản ứng sử dụng nhiên liệu thorium ở Cam Túc. Ảnh: Reuters
Lò phản ứng mới tuần hoàn muối nóng chảy bên trong lò thay cho nước. Hệ thống có thể sản xuất năng lượng hạt nhân với chi phí tương đối phải chăng mà không ảnh hưởng tới độ an toàn. Lò phản ứng thorium có thể sản sinh lượng chất thải phóng xạ ít hơn lò truyền thống. Công tác xây dựng lò phản ứng thorium thử nghiệm Vũ Uy, gần rìa sa mạc Gobi, hoàn thành vào tháng 8/2021, dự kiến đưa vào thử nghiệm trong tháng 9/2021, theo chính quyền tỉnh Cam Túc. Nếu lò phản ứng hoạt động, đây có thể là cột mốc quan trọng nhằm tạo ra lựa chọn thay thế hiệu quả và an toàn hơn các dạng năng lượng hạt nhân thông thường.
Bản thân thorium là một kim loại phóng xạ yếu giống bạc, tồn tại tự nhiên trong đá và hiện nay chưa được sử dụng trong công nghiệp hiện đại. Đó cũng là phụ phẩm trong khai thác đất hiếm ở Trung Quốc, có thể thay thế uranium, nguyên tố mà nước này đang phải nhập khẩu giá cao.
"Thorium dồi dào hơn nhiều so với uranium, vì vậy, đây sẽ là một công nghệ rất hữu ích trong vòng 50 - 100 năm tới khi nguồn dữ trữ uranium toàn cầu bắt đầu suy giảm", kỹ sư hạt nhân Lyndon Edwards ở Tổ chức khoa học và công nghệ hạt nhân Australia tại Sydney, nhận định.
Trung Quốc bắt đầu dự án lò phản ứng muối nóng chảy năm 2011, đầu tư khoảng 500 triệu USD vào chương trình, theo cựu chủ tịch Ritsuo Yoshioka của Diễn đàn muối nóng chảy thorium quốc tế tại Oiso, Nhật Bản, người cộng tác với các nhà nghiên cứu Trung Quốc. Viện vật lý ứng dụng Thượng Hải (SINAP) vận hành lò phản ứng ở Vũ Uy. Công suất theo thiết kế của lò là 2 megawatt (MW) điện, chỉ đủ cung cấp cho tối đa 1.000 hộ gia đình. Nhưng nếu thí nghiệm thành công, Trung Quốc sẽ xây thêm một lò phản ứng công suất 373 MW năm 2030. Với mức năng lượng này, lò có thể đáp ứng nhu cầu điện cho hàng trăm nghìn hộ gia đình.
Lò phản ứng hiệu quả cao và ít ảnh hưởng tới môi trường nằm trong số "những công nghệ hoàn hảo" có thể đưa Trung Quốc tới gần mục tiêu không thải khí carbon vào năm 2050, theo Jiang Kejun, chuyên gia mô hình năng lượng ở Viện nghiên cứu năng lượng thuộc Ủy ban cải tổ và phát triển quốc gia ở Bắc Kinh. Dù đồng vị thorium-232 trong tự nhiên không thể phân hạch, nó có thể hấp thụ neutron từ uranium-233 khi chiếu xạ, trải qua phân hạch và sản sinh nhiệt.
Hiện nay, thorium đang được thử nghiệm như nhiên liệu hạt nhân tiềm năng trong các lò phản ứng khác tại Đức, Anh và Mỹ. Nguyên tố này cũng nằm trong chương trình hạt nhân của Ấn Độ, dù tại nước này, khai thác thorium không hiệu quả về mặt chi phí như uranium do cần biến đổi thorium để hoạt động như vật liệu phân hạch.
An Khang (Theo Interesting Engineering)
