Các nhà khoa học từ Trung tâm Nghiên cứu KSTAR thuộc Viện Năng lượng nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE) vừa công bố kỷ lục thế giới mới về khoảng thời gian duy trì nhiệt độ 100 triệu độ C - nóng gấp 7 lần so với lõi mặt trời - lên tới 48 giây trong một thí nghiệm tổng hợp hạt nhân.

Đây là một bước tiến quan trọng trong công nghệ năng lượng sạch.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân, còn gọi là phản ứng nhiệt hạch, bắt chước phản ứng trong lõi các ngôi sao bao gồm mặt trời; trong đó 2 hay nhiều hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên hạt nhân mới nặng hơn, giải phóng năng lượng khổng lồ.

Phản ứng nhiệt hạch do con người tạo ra - còn gọi là công nghệ "mặt trời nhân tạo" - được coi là giải pháp năng lượng sạch hàng đầu cho tương lai, có thể cung cấp nguồn năng lượng vô hạn mà không gây ô nhiễm carbon làm trái đất nóng lên.

Lò phản ứng nhiệt hạch tokamak tại KSTAR Ảnh: KFE

Cách phổ biến nhất để đạt được nguồn năng lượng đầy tiềm năng nhưng cũng đầy thử thách này là sử dụng lò phản ứng tokamak, trong đó các biến thể hydro được nung nóng đến nhiệt độ cực cao để tạo ra plasma.

Theo Giám đốc KSTAR Si-Woo Yoon, việc tạo ra được plasma nhiệt độ cao và mật độ cao, trong đó các phản ứng duy trì trong thời gian dài, rất quan trọng để các lò phản ứng nhiệt hạch đạt kỷ lục mới và tạo nên nguồn năng lượng đủ lớn để phục vụ đời sống con người.

Kỷ lục 48 giây mới đạt được thông qua các cuộc thử nghiệm từ tháng 12-2023 đến tháng 2-2024 đã đánh bại kỷ lục 30 giây của năm 2021, nhờ vào việc điều chỉnh một số quy trình bao gồm dùng vonfram thay thế carbon trong bộ chuyển hướng, giúp tách nhiệt và tạp chất tạo ra bởi phản ứng nhiệt hạch hiệu quả hơn.

Mục tiêu của KSTAR là duy trì mức nhiệt 100 triệu độ C trong 300 giây vào năm 2026, dấu mốc cần thiết để mở rộng quy mô sản xuất năng lượng nhiệt hạch.

Hồi tháng 2 vừa qua, một nhóm khoa học gia khác từ TP Oxford - Anh đã đạt kỷ lục về năng lượng tạo ra bởi phản ứng nhiệt hạch - đạt 69 megajoule trong 5 giây, gần đủ để cung cấp năng lượng cho 12.000 ngôi nhà cũng trong vòng 5 giây.