Tạo được 'vật thể' nóng 100 triệu độ C, Hàn Quốc xác lập kỷ lục chưa từng có: Tiếp tục 'nuôi mộng lớn' năm...

Thứ Sáu, 08 Tháng Giêng 20217:00 CH(Xem: 742)
Tạo được 'vật thể' nóng 100 triệu độ C, Hàn Quốc xác lập kỷ lục chưa từng có: Tiếp tục 'nuôi mộng lớn' năm...

Nghiên cứu tiên tiến Tokamak siêu dẫn Hàn Quốc (KSTAR) - một thiết bị nhiệt hạch siêu dẫn, còn được gọi là Mặt Trời nhân tạo của Hàn Quốc - đã lập kỷ lục thế giới mới khi thành công trong việc duy trì plasma nhiệt độ cao trong 20 giây với nhiệt độ ion trên 100 triệu độ C.

Vào ngày 24/11/2020, Trung tâm Nghiên cứu KSTAR tại Viện Năng lượng Nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) đã thông báo rằng trong một nghiên cứu chung với Đại học Quốc gia Seoul (SNU) và Đại học Columbia của Mỹ, trung tâm này đã vận hành thành công Mặt Trời nhân tạo KSTAR đạt 100 triệu độ C trong thời gian 20 giây, lập kỷ lục thế giới mới về nhiệt hạch.

Tạo được vật thể nóng 100 triệu độ C, Hàn Quốc xác lập kỷ lục chưa từng có: Tiếp tục nuôi mộng lớn năm 2025 - Ảnh 1.

Hàn Quốc bỏ xa các nước công nghệ khác về năng lượng nhiệt hạch để tạo ra Mặt trời nhân tạo đạt 100 triệu độ C trong thời gian 20 giây. Ảnh: Internet

Kỷ lục này được xem là một trong những điều kiện cốt lõi của phản ứng tổng hợp hạt nhân trong Chiến dịch Plasma KSTAR 2020 của Hàn Quốc.

Trong thử nghiệm năm 2018, KSTAR lần đầu tiên đạt đến nhiệt độ ion plasma 100 triệu độ (thời gian lưu khoảng 1,5 giây).

Để tái tạo phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong Mặt Trời nhân tạo, các đồng vị hydro phải được đặt bên trong một thiết bị nhiệt hạch như KSTAR để tạo ra trạng thái plasma nơi các ion và electron bị tách ra, và các ion phải được đốt nóng và duy trì ở nhiệt độ cao.

1. Kỷ lục đột phá

Cho đến nay, trên thế giới đã có những thiết bị nhiệt hạch khác đạt được trạng thái plasma trong thời gian ngắn ở nhiệt độ 100 triệu độ hoặc cao hơn. Tuy nhiên, không thiết bị nào trong số đó phá vỡ kỷ lục duy trì hoạt động trong 10 giây hoặc lâu hơn. Đó là giới hạn hoạt động của thiết bị dẫn điện bình thường và rất khó để duy trì trạng thái plasma ổn định trong thiết bị nhiệt hạch ở nhiệt độ cực cao như vậy trong một thời gian dài.

Trong thử nghiệm năm 2020, KSTAR của Hàn Quốc đã cải thiện hiệu suất của chế độ Rào cản vận chuyển nội bộ (ITB), một trong những chế độ hoạt động plasma thế hệ tiếp theo được phát triển vào năm 2019 và đã thành công trong việc duy trì trạng thái plasma trong một thời gian dài, vượt qua các giới hạn hiện có của hoạt động plasma nhiệt độ cực cao.

Giám đốc Si-Woo Yoon của Trung tâm Nghiên cứu KSTAR tại KFE giải thích: "Các công nghệ cần thiết cho các hoạt động duy trì trạng thái plasma 100 triệu độ C là chìa khóa để tạo ra năng lượng nhiệt hạch và thành công của KSTAR trong việc duy trì plasma nhiệt độ cực cao trong 20 giây sẽ là một bước ngoặt quan trọng trong cuộc chạy đua đảm bảo công nghệ cho hoạt động plasma hiệu suất cao trong thời gian dài - Một thành phần quan trọng của lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thương mại trong tương lai".

"Thành công của thí nghiệm KSTAR đưa chúng ta tiến một bước gần hơn đến sự phát triển của công nghệ hiện thực hóa năng lượng tổng hợp hạt nhân", Yong-Su Na, Giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Hạt nhân tại Đại học Quốc gia Seoul, người đã cùng thực hiện nghiên cứu về hoạt động plasma KSTAR, cho biết.

Tạo được vật thể nóng 100 triệu độ C, Hàn Quốc xác lập kỷ lục chưa từng có: Tiếp tục nuôi mộng lớn năm 2025 - Ảnh 2.

Toàn cảnh quy mô của Mặt trời nhân tạo KSTAR của Hàn Quốc. Ảnh: National Research Council of Science & Technology

Tiến sĩ Young-Seok Park của Đại học Columbia (Mỹ), người đã đóng góp vào việc tạo ra trạng thái plasma nhiệt độ cao cho biết: "Chúng tôi rất vinh dự khi được tham gia dự án của KSTAR. Việc KSTAR lập một kỷ lục thế giới về nhiệt hạch đã chứng tỏ khả năng độc đáo của thiết bị KSTAR siêu dẫn. Tương lai về nhiệt hạch của loài người nhờ đó đang mở rộng hơn bao giờ hết".

2. Mục tiêu năm 2025

KSTAR đã bắt đầu vận hành thiết bị vào tháng 8/2019 và có kế hoạch tiếp tục thử nghiệm tạo plasma cho đến ngày 10/12/2020. KSTAR tiến hành tổng cộng 110 thí nghiệm plasma bao gồm hoạt động plasma hiệu suất cao và các thí nghiệm giảm thiểu gián đoạn plasma - là các thí nghiệm nghiên cứu chung với các tổ chức trong và ngoài nước.

Ngoài thành công trong vận hành plasma nhiệt độ cao, Trung tâm Nghiên cứu KSTAR còn tiến hành các thí nghiệm về nhiều chủ đề, bao gồm cả các nghiên cứu của ITER, được thiết kế để giải quyết các vấn đề phức tạp trong nghiên cứu nhiệt hạch trong thời gian còn lại của thí nghiệm.

KSTAR sẽ chia sẻ các kết quả thí nghiệm chính của mình vào năm 2020 bao gồm cả thành công này với các nhà nghiên cứu nhiệt hạch trên toàn thế giới trong Hội nghị Năng lượng Nhiệt hạch IAEA sẽ được tổ chức vào tháng 5/2021.

Mục tiêu cuối cùng của KSTAR là thành công trong hoạt động liên tục trong 300 giây (thời gian gấp 15 lần so với kỷ lục vừa lập năm 2020) với nhiệt độ ion cao hơn 100 triệu độ vào năm 2025.

Chủ tịch KFE, ông Suk Jae Yoo, phát biểu: "Tôi rất vui mừng thông báo sự ra mắt mới của Viện Năng lượng Nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) với tư cách là một tổ chức nghiên cứu độc lập của Hàn Quốc. KFE sẽ tiếp tục truyền thống thực hiện các nghiên cứu đầy thử thách để đạt được mục tiêu của nhân loại: Hiện thực hóa năng lượng nhiệt hạch".

Kể từ ngày 20/11/2020, KFE, trước đây là Viện Nghiên cứu Nhiệt hạch Quốc gia, một tổ chức trực thuộc của Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc, đã được tái thành lập như một tổ chức nghiên cứu độc lập.

Bài viết sử dụng nguồn: Phys.org

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Sáu, 17 Tháng Mười Một 20178:00 CH
Chỉ sau vài ngày ra mắt iPhone X, không ít người dùng phàn nàn về việc gặp trục trặc về màn hình khi chúng không hoạt động khi trời trở lạnh. Apple cam kết phát hành bản vá lỗi này.
Thứ Sáu, 17 Tháng Mười Một 20171:00 CH
Thế giới được phen xôn xao vì Sophia- robot thông minh đầu tiên vừa được Arab Saudi cấp quyền công dân. Lập tức có những luồng phản ứng bức xúc. Nào là sao bao lao
Thứ Sáu, 17 Tháng Mười Một 20171:00 CH
Một nhóm nhà khảo cổ học người Mỹ đã phát hiện ra dãy tường bằng đất dài hàng trăm dặm được đắp trước cả Vạn Lý Trường Thành nổi tiếng có niên đại 2.500 năm.
Thứ Sáu, 17 Tháng Mười Một 20174:00 SA
khủng long đã bị tuyệt chủng trong sự kiện tiểu hành tinh khổng lồ đâm xuống Trái đất cho nên con người không có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với loài động vật này.
Thứ Năm, 16 Tháng Mười Một 20173:00 CH
Nhà máy bia Kernel hoạt động được hơn 5 năm và loại bia được sản xuất ở đây là sự kết hợp giữa truyền thống và cách tư duy mới và một chút thử nghiệm.
Thứ Năm, 16 Tháng Mười Một 20177:18 SA
Tên lửa Falcon 9 của SpaceX sẽ mang theo một thiết bị bí mật có tên Zuma của chính phủ Mỹ bay lên vũ trụ.
Thứ Tư, 15 Tháng Mười Một 20179:00 CH
Một hóa thạch được phát hiện đã thay đổi hoàn toàn các quan điểm về việc “loài người hình thành như thế nào
Thứ Tư, 15 Tháng Mười Một 20177:00 CH
Cuộc thăm dò gần đây của kênh CBS (Mỹ) cho thấy, gần một nửa người dân Mỹ tin vào ma quỷ, 22% số đó nói rằng, họ đã nhìn thấy
Thứ Tư, 15 Tháng Mười Một 20175:00 CH
Ma quỷ luôn là đề tài gây nhiều tò mò, tranh cãi luôn xuất hiện trong các truyền thuyết xa xưa. Nhật Bản cũng không ngoại lệ
Thứ Tư, 15 Tháng Mười Một 201711:59 SA
Từ khi được Elon Musk thành lập gần 2 năm về trước, phòng thí nghiệm nghiên cứu phi lợi nhuận mang tên OpenAI đã đăng tải