Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã cố gắng tái tạo loại phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra tự nhiên trong các ngôi sao trong các phòng thí nghiệm ở đây trên Trái đất để phát triển một nguồn năng lượng sạch và gần như vô hạn. Tuần này, hai nhóm nghiên cứu khác nhau đã báo cáo những bước tiến quan trọng trong việc đạt được sự đánh lửa nhiệt hạch quán tính, một chiến lược để đốt nóng và nén một loại nhiên liệu có thể cho phép các nhà khoa học khai thác năng lượng mạnh mẽ của phản ứng tổng hợp hạt nhân. Một nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hệ thống laser khổng lồ để kiểm tra khả năng đốt nóng các nguyên tử hydro nặng để đốt cháy. Nhóm thứ hai đã sử dụng một nam châm bay khổng lồ để đưa vật chất có mật độ cực cao - một bước cần thiết cho phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Không giống như phân hạch hạt nhân, phá vỡ các nguyên tử để giải phóng năng lượng và các sản phẩm phụ có tính phóng xạ cao, phản ứng tổng hợp liên quan đến việc tạo áp lực lớn, hoặc ép ép hai nguyên tử hydro nặng, gọi là deuterium và tritium để chúng hợp nhất. Điều này tạo ra helium vô hại và lượng năng lượng khổng lồ.
Các thí nghiệm gần đây tại Cơ sở đánh lửa quốc gia ở Livermore, California đã sử dụng một hệ thống laser khổng lồ có kích thước bằng ba sân bóng đá. Siegfried Glenzer và nhóm của ông đã nhắm 192 chùm tia laser cực mạnh vào một viên nang nhỏ có kích thước cần thiết để lưu trữ hỗn hợp deuterium và tritium, khi nổ tung, có thể kích hoạt các plasma nhiệt hạch và đốt cháy năng lượng có thể sử dụng. Các nhà nghiên cứu đã làm nóng viên nang lên 3,3 triệu Kelvin và bằng cách đó, đã mở đường cho bước tiến lớn tiếp theo: đốt cháy và làm nổ viên nang chứa đầy nhiên liệu.
Trong một báo cáo thứ hai được công bố vào đầu tuần này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng Thí nghiệm lưỡng cực Levited, hay LDX, và treo một nam châm hình bánh rán khổng lồ nặng khoảng nửa tấn trong không trung bằng cách sử dụng trường điện từ. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nam châm để điều khiển chuyển động của một loại khí cực nóng của các hạt tích điện, được gọi là plasma, chứa trong khoang ngoài của nó.
Nam châm bánh rán tạo ra một sự hỗn loạn có tên là Pin pin, làm cho plasma ngưng tụ, thay vì lan ra, điều này thường xảy ra với nhiễu loạn. Đây là lần đầu tiên, người ta đã tạo ra một trong những phòng thí nghiệm. Nó đã được nhìn thấy trong plasma trong từ trường của Trái đất và Sao Mộc.
Một LDX ma lớn hơn nhiều sẽ phải được chế tạo để đạt được mức mật độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp, các nhà khoa học cho biết.
Bài viết: Ý nghĩa của sự kết hợp quán tính đối xứng ở năng lượng laser cực cao
Nguồn: Tạp chí khoa học, LiveScience
