Để tạo ra sự đánh lửa nhiệt hạch, năng lượng laze được chuyển đổi thành tia X, sau đó tia X sẽ nén viên nang nhiên liệu cho đến khi nó phát nổ. Ảnh: Lawrence Livermore National Labo/Cover Images

Các khoa học gia ở California Hoa Kỳ đã công bố một bước đột phá lớn, trong công nghệ tổng hợp hạt nhân. Vậy phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì và tại sao một số chuyên gia lo ngại?.

Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã tạo ra nhiều năng lượng hơn trong phản ứng nhiệt hạch, so với năng lượng dùng để đốt cháy nó.

Đó là một bước đột phá lớn trong nhiệm vụ kéo dài hàng thập niên, để khai thác tiến trình cung cấp năng lượng cho mặt trời.

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California, gọi mức tăng năng lượng ròng mang tính đột phá.

Bà Carolyn Kuranz từ Đại học Michigan cho biết, để đạt được mức tăng năng lượng ròng, các nhà khoa học đã sử dụng tia laze thay vì nam châm.

Bà Carolyn Kuranz nói “Thực sự điểm mấu chốt ở đây là năng lượng nhiệt hạch trong năng suất nhiệt hạch, nhiều hơn năng lượng laze".

"Vì vậy bạn biết đấy, bất cứ thứ gì trên một và cao hơn chỉ là một thành tựu".

"Tất nhiên, bây giờ mọi người đang nghĩ về việc, làm thế nào để chúng ta tăng gấp 10 lần hay gấp 100 lần? do luôn có một số bước tiếp theo".

"Nhưng tôi nghĩ, rõ ràng đó là một dòng rõ ràng về việc, chúng ta đã đạt được sự đánh lửa trong phòng thí nghiệm”.

Được biết phản ứng tổng hợp hoạt động bằng cách ép các nguyên tử hydro vào nhau, với lực mạnh đến mức chúng kết hợp thành helium, giải phóng một lượng năng lượng và nhiệt khổng lồ.

Không giống như các phản ứng hạt nhân khác, nó không tạo ra chất thải phóng xạ.

Bà Carolyn Kuranz nói “Nhiệt hạch là thứ thực sự xảy ra xung quanh chúng ta có thể không phải trên Trái đất, nhưng chúng ta chắc chắn rằng sức nóng, năng lượng và ánh sáng, mà chúng ta cảm nhận và nhìn thấy từ mặt trời, đều là do năng lượng được giải phóng bởi một phản ứng tổng hợp”.

Trong khi đó ông Jeremy Chittenden từ Đại học Hoàng gia Luân Đôn cho biết, mặc dù bước đột phá này rất quan trọng, nhưng chúng ta còn lâu mới có thể sử dụng nhiệt hạch, như một nguồn năng lượng khả thi.

Ông Jeremy Chittenden nói “Đây thực sự là một bước đột phá khoa học, một thành tựu công nghệ, nhưng nó không nhất thiết là cách mà chúng ta muốn sử dụng cùng một khái niệm nhiệt hạch, như một nguồn năng lượng".

"Cơ sở Đánh lửa Quốc gia ‘National Ignition Facility’ cực kỳ tốn kém để vận hành và không hoạt động rất thường xuyên, đó là một thí nghiệm khoa học”.

Thế nhưng việc các nhà khoa học có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn mức sử dụng, là một bước tiến quan trọng.

Ông Jeremy Chittenden nói “Biến điều này từ một minh chứng khoa học thành một nguồn năng lượng, có nhiều rào cản công nghệ sẽ cần phải vượt qua khi chúng ta tiến lên phía trước".

"Nhưng xét về sự lạc quan mà chúng ta có thể có, rằng một ngày nào đó sự hợp nhất có thể là nguồn năng lượng lý tưởng, mà chúng tôi đã cố gắng làm việc trong 70 năm và chưa bao giờ có cơ hội tạo ra nhiều năng lượng hơn cơ hội hiện đang được chứng minh”.

Tuy nhiên không phải ai cũng hào hứng với viễn cảnh tổng hợp hạt nhân.

Tiến sĩ Mark Diesendorf từ Đại học New South Wales nói rằng, thiếu quy định ngăn cản sự hợp hạch khuyến khích sản xuất vũ khí hạt nhân.

Ông nói rằng, phòng thí nghiệm nơi tạo ra bước đột phá đã được một đồng nghiệp cũ mô tả là một 'nhà máy sản xuất bom'.

Ông nói "Hầu hết mọi loại phản ứng tổng hợp hạt nhân đều không an toàn, vì nó tạo ra một hạt neutron với số lượng lớn".

"Những neutron này có thể được sử dụng để sản xuất, cái được gọi là vật liệu hạt nhân chiến lược".

"Vì vậy về căn bản đây là chất nổ nguyên tử như plutonium 239, hoặc uranium 235, hay uranium 233, đó là vấn đề đầu tiên do họ có thể tạo ra chất nổ của những vũ khí hạt nhân này".

"Vấn đề thứ hai là neutron có thể được sử dụng để sản xuất Tritium, một dạng hydro nặng được sử dụng thông thường trong hỏa tiễn hạt nhân”.

Ông nói rằng các chính phủ sử dụng phản ứng tổng hợp, để bổ sung năng lực vũ khí hạt nhân của họ.

“Mối nguy hiểm chính đến từ việc các chính phủ, thực sự sử dụng hệ thống nhiệt hạch để chế tạo vũ khí hạt nhân, hầu bổ sung cho vũ khí nguyên tử bằng cách sử dụng phân hạch hạt nhân".

"Trên thực tế, nhóm đã thực hiện công việc này, Cơ sở Đánh lửa Quốc gia Hoa Kỳ ‘US National Ignition Facility’ là một phần của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore, vốn đóng một vai trò quan trọng trong ngành nghiên cứu vũ khí và quốc phòng Hoa Kỳ”.

Trong khi đó Tiến sĩ Diesendorf cũng cho biết, vào thời điểm hợp hạch khả thi, thế giới có thể hoàn toàn phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và gió.

Tiến sĩ Mark Diesendorf nói “Gió và mặt trời, sẽ là những cách chính để tạo ra điện trong tương lai không xa".

"Chúng là những hình thức phát điện mới rẻ nhất, rẻ hơn so với sử dụng nhiên liệu hóa thạch, rẻ hơn nhiều so với sử dụng phản ứng phân hạch hạt nhân".

"Chắc chắn chúng sẽ rẻ hơn nhiều so với bất kỳ phản ứng tổng hợp hạt nhân nào trong tương lai”.

Các chuyên gia cho biết, việc đạt được phản ứng tổng hợp hạt nhân bền vững, vẫn còn phải mất vài thập niên nữa.