Thursday, February 10, 2005

Dự án lò phản ứng nhiệt hạch quốc tế ITER





Mô hình lò phản ứng Iter.

Sau Canada, EU, Nhật Bản, Nga, mới đây Mỹ và Trung Quốc đã trở thành thành viên của Dự án lò phản ứng nhiệt hạch Iter - dự án khoa học quốc tế lớn thứ hai trong thập kỷ tới (sau Trạm ISS). Nếu thành công, loại lò này sẽ mở ra nguồn năng lượng rẻ, sạch và sẵn có ở khắp nơi trên thế giới.

Thoả thuận này đạt được trong cuộc gặp lần thứ 8 về Iter, vừa diễn ra tại Nga.

Về nguyên tắc, trong phản ứng phân hạch, các nguyên tử bị bắn phá tách ra thành những nguyên tử nhẹ hơn và giải phóng năng lượng. Phản ứng nhiệt hạch đi ngược lại quá trình đó: các nguyên tử nhẹ hợp nhất với nhau thành nguyên tử nặng hơn và cũng phát sinh năng lượng. Mặt trời và các vì sao duy trì được hoạt động phát sáng và phát nhiệt chính là nhờ vào loại phản ứng này.

Tuy nhiên để khơi mào cho phản ứng nhiệt hach, phải dùng tới một nhiệt lượng cực lớn, vì thế loại phản ứng nhiệt hạch khó thực hiện hơn nhiều so với phản ứng phân hạch. Cho tới nay, loài người mới chỉ dừng lại với việc thử nghiệm bom H (bom nhiệt hạch, hay bom khinh khí) và tạo ra phản ứng nhiệt hạch trong phòng thí nghiệm (ở dạng kiểm soát được).

Iter sẽ là lò phản ứng đầu tiên hoạt động dựa trên phản ứng nhiệt hạch. Trước hết, người ta đốt nóng một khối nhiên liệu (gồm deuterium và tritium) tới nhiệt độ vượt quá 100 triệu độ C (tức là nóng hơn nhiều lần so với ở trung tâm mặt trời). Ở nhiệt độ này, khối nhiên liệu biến thành plasma, tức là bị ion hoá. Các hạt plasma sẽ hợp nhất để tạo thành heli và các neutron tốc độ cao, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng cực lớn. Năng lượng này sẽ được sử dụng để vận hành các nhà máy điện.

Dự kiến việc xây dựng Iter sẽ kéo dài trong khoảng 10 năm (bắt đầu vào năm 2006, và đi vào vận hành năm 2014), với chi phí khoảng 5 tỷ USD. 20 năm tiếp đó sẽ dành cho các thí nghiệm, trước khi có thể khai thác loại lò này vào mục đích thương mại.

Theo các nhà nghiên cứu, tiềm năng khai thác năng lượng nhiệt hạch gần như là vô tận, vì deuterium và tritium đều là đồng vị nặng của hydro (deuterium được rút ra từ nước, và tritium được sản xuất từ lithium, một kim loại nhẹ có ở khắp mọi nơi trên thế giới). Một kilogram nhiên liệu như vậy có thể sản ra năng lượng tương đương với 10.000 tấn nhiên liệu hoá thạch. Mặt khác, loại lò này cũng không tạo ra rác thải.

Trước mắt, mục tiêu của Iter là tạo ra 500 megawatt điện trong vòng 500 giây hoặc lâu hơn, trong mỗi thí nghiệm hợp nhất.

Các quan chức dự án hy vọng địa điểm đặt lò phản ứng sẽ được quyết định trong vài năm tới. Cuộc thảo luận thứ 9 về Iter sẽ diễn ra tại Vienne (Áo) vào tháng 5 này (2004).

B.H. (theo BBC)

Thứ hai, 22/12/2003, 10:43 GMT+7

Chưa chọn được vị trí xây lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên

Quan chức của các quốc gia liên quan đến dự án nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên (Iter) đã bị chia rẽ trong cuộc họp vừa qua tại Washington, khi không thống nhất được địa điểm xây dựng lò phản ứng này ở Pháp hay Nhật. Việc xác định vị trí đã bị lui lại đến sang năm.

Khu vực Rokkasho-mura của Nhật có lợi thế ở gần cảng, trên một nền móng đá gốc và gần một căn cứ quân sự của Mỹ. Còn khu vực Cadarache của Pháp hiện đã có sẵn một cơ sở nghiên cứu và khí hậu ở đây cũng ôn hòa hơn. Trong khi EU, Nga và Trung Quốc ủng hộ việc chọn Pháp, thì Mỹ, Hàn Quốc và chính quyền Tokyo muốn đặt nhà máy tại Nhật. Đặc biệt, Mỹ phản đối Pháp mạnh mẽ và viện dẫn những bất đồng về quan điểm trong cuộc chiến chống Iraq.

"Chúng tôi có cơ sở vật chất, môi trường khoa học và kỹ thuật đảm bảo rằng kế hoạch này có thể được khởi động với những điều kiện an toàn chặt chẽ", Bộ trưởng nghiên cứu Pháp Claudie Haignere cho biết. Còn Nhật Bản thì tuyên bố: "Nếu khu vực của chúng tôi được chọn, Nhật Bản sẽ lo toàn bộ các chi phí cần thiết".

Cuối buổi họp, tất cả các phái đoàn đều nhất trí chưa đưa ra quyết định cuối cùng vào thời điểm này. Vấn đề sẽ được trì hoãn tới năm sau, khoảng giữa tháng 2.

Iter là dự án điện hạt nhân táo bạo nhất kể từ sau dự án Manhattan - dự án xây dựng bom nguyên tử đầu tiên. Đây cũng là dự án nghiên cứu và phát triển hợp tác quốc tế lớn nhất trên thế giới sau Trạm không gian quốc tế. Khi đi vào hoạt động, Iter sẽ trở thành lò phản ứng đầu tiên hoạt động dựa trên phản ứng nhiệt hạch, sản xuất 500 MW điện trong mỗi 500 giây.

Về nguyên tắc, trong phản ứng phân hạch, các nguyên tử bị bắn phá tách ra thành những nguyên tử nhẹ hơn và giải phóng năng lượng. Phản ứng nhiệt hạch đi ngược lại quá trình đó: các nguyên tử nhẹ hợp nhất với nhau thành nguyên tử nặng hơn và cũng phát sinh năng lượng. Tuy nhiên, để khơi mào cho phản ứng nhiệt hạch, phải dùng tới một nhiệt lượng cực lớn, vì thế loại phản ứng này khó thực hiện hơn nhiều so với phản ứng phân hạch. Cho tới nay, loài người mới chỉ dừng lại với việc thử nghiệm bom H (bom nhiệt hạch, hay bom khinh khí) và tạo ra phản ứng nhiệt hạch trong phòng thí nghiệm (ở dạng kiểm soát được).

Nếu thành công, điện nhiệt hạch hứa hẹn cung cấp nguồn năng lượng gần như vô tận và không gây ô nhiễm.

B.H. (theo BBC)

10/11/2004

Cuộc họp giữa sáu quốc gia nhằm tìm ra địa điểm đặt lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới (Iter) vừa kết thúc hôm qua tại Vienna (Áo) mà không đạt được thoả thuận nào. Pháp và Nhật Bản, hai ứng cử viên nặng ký nhất cho dự án trị giá tới 12 tỷ đôla này, đều chưa có được sự chấp thuận cuối cùng. Khu vực Rokkasho-mura của Nhật có lợi thế ở gần cảng, trên một nền móng đá gốc và gần một căn cứ quân sự của Mỹ. Còn khu vực Cadarache của Pháp hiện đã có sẵn một cơ sở nghiên cứu và khí hậu ở đây cũng ôn hòa hơn.

Trong khi EU, Nga và Trung Quốc ủng hộ việc chọn Pháp, thì Mỹ, Hàn Quốc và chính quyền Tokyo muốn đặt nhà máy tại Nhật. EU, đối tác lớn nhất trong dự án, đã cảnh báo họ có thể đơn phương quyết định nếu vấn đề không được giải quyết sớm. Iter là dự án điện hạt nhân táo bạo nhất kể từ sau dự án Manhattan - dự án xây dựng bom nguyên tử đầu tiên. Đây cũng là dự án nghiên cứu và phát triển hợp tác quốc tế lớn nhất trên thế giới sau Trạm không gian quốc tế.

Thứ bảy, 27/11/2004, 10:00 GMT+7

Châu Âu sẽ đơn phương xây dựng lò nhiệt hạch?

Các bộ trưởng châu Âu hôm qua nhất trí sẽ xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới (ITER) mà không cần có sự tham dự của tất cả các thành viên quốc tế, nếu điều đó là cần thiết để đảm bảo Pháp sẽ được chọn là nơi đặt dự án.

ITER ra đời nhằm chứng minh các nguyên lý chế tạo năng lượng nhiệt hạch, bằng cách đốt nóng plasma dưới tác dụng của từ trường. Tuy nhiên, bế tắc giữa 6 bên tham gia xoay quanh địa điểm đặt dự án đã làm chậm tiến trình thực hiện hơn 1 năm qua.

Trong khi Trung Quốc và Nga ủng hộ việc đặt lò phản ứng tại khu vực Cadarache của Pháp, thì Mỹ và Hàn Quốc tán đồng việc chọn khu vực Rokkasho của Nhật Bản.

Cuộc gặp quốc tế gần đây nhất, diễn ra hôm 9/11 vừa qua ở Viena, đã không đi đến thỏa thuận nào.

Hôm qua (26/11), Hội đồng cạnh tranh châu Âu đã ủy thác cho Ủy ban châu Âu, đơn vị hành pháp của Liên minh châu Âu, để bắt đầu dự án ITER mà không cần có sự tham gia của tất cả các thành viên, nếu không đạt được thỏa thuận với Nhật Bản.

Satoru Ohtake, Giám đốc chương trình năng lượng nhiệt hạch thuộc Bộ Khoa học Nhật Bản, bày tỏ sự nghi ngờ về độ thực tâm của châu Âu trong thái độ công khai này. Ông cho rằng động thái đó có thể chỉ là nhằm được nâng cao khoản đóng góp vào dự án ITER. "Nếu họ nghĩ điều này sẽ gây sức ép lên chúng tôi, họ đã nhầm", ông cảnh báo. Ohtake cho rằng nếu châu Âu tiếp tục theo đuổi lập trường trên, điều đó sẽ phá hoại một dự án hợp tác quốc tế quan trọng.

T. An (theo Nature)