Mặt trời nhân tạo của Hàn Quốc ‘KSTAR’… Thử thách chạy ở nhiệt độ 100 triệu độ C trong 300 giây, thúc đẩy thương mại hóa

Hình ảnh bên trong của bình chân không KSTAR được lắp đặt bộ chuyển hướng vonfram mới.

KSTAR hay còn được gọi là “mặt trời nhân tạo” của Hàn Quốc sẽ tiến hành nâng cấp các thiết bị bên trong của lò phản ứng nhiệt hạt nhân và bắt đầu các thử nghiệm quy mô đầy đủ để đảm bảo công nghệ vận hành 300 giây cho plasma với nhiệt độ cực cao lên đến 100 triệu độ C.

Vào ngày 13/12, viện Nghiên cứu Năng lượng Nguyên tử Hàn Quốc đã thông báo rằng họ đang trong quá trình phát triển bộ chuyển hướng được làm bằng vonfram. Đây là một trong những thiết bị cốt lõi của KSTAR, thiết bị hỗ trợ nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân siêu dẫn của Hàn Quốc. Bộ chuyển hướng đã hoàn tất lắp đặt và bắt đầu đưa vào thí nghiệm plasma đầu tiên của KSTAR.

Bộ chuyển hướng là một thiết bị tiếp xúc với plasma nằm ở đáy bình chân không, nơi tập trung dòng nhiệt plasma mạnh được tạo ra bên trong lò phản ứng tổng hợp hạt nhân. Bộ chuyển hướng bảo vệ bình chân không bằng cách hoạt động như một tấm chắn ngăn nhiệt plasma tiếp xúc trực tiếp với bình chân không, đồng thời đóng vai trò là đường dẫn để thải các tạp chất khác nhau được tạo ra trong quá trình tổng hợp hạt nhân, giúp duy trì plasma hiệu suất cao trong một khoảng thời gian dài.

Để duy trì plasma nhiệt độ cực cao trong thời gian dài, điều quan trọng là phải đảm bảo bộ chuyển hướng có thể chịu được năng lượng nhiệt tăng tỷ lệ thuận với thời gian hoạt động của plasma.

Viện Nghiên cứu Năng lượng Hợp nhất đã bắt đầu phát triển vào năm 2018 để thay thế bộ chuyển hướng vật liệu carbon hiện có bằng bộ chuyển hướng vật liệu vonfram có giới hạn dòng nhiệt cao.

Bộ chuyển hướng mới được lắp đặt bao gồm tổng cộng 64 băng cassette được làm từ các khối đơn vonfram bao quanh 360 độ đáy thùng có chứa chân không bên trong KSTAR.

Vonfram là vật liệu có các đặc tính như điểm nóng chảy cao, điện trở suất và độ phóng xạ thấp, đồng thời có thể giải quyết các vấn đề về tạo tạp chất và khó khăn trong làm mát vốn được coi là nhược điểm của các bộ chuyển đổi carbon hiện có.

Thiết bị nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân siêu dẫn Hàn Quốc KSTAR.

Thí nghiệm plasma đầu tiên của KSTAR, được tiến hành trong môi trường chuyển hướng vonfram, sẽ được tiến hành từ ngày 21 đến cuối tháng 2 năm sau. Mục tiêu chính là xác minh hoạt động bình thường của thiết bị trong môi trường chuyển hướng vonfram và dựa trên đó để tái tạo khả năng vận hành plasma hiệu suất cao ở nhiệt độ cực cao trên 100 triệu độ C mà KSTAR đã đạt được trước đây.

Nhóm nghiên cứu KSTAR có kế hoạch đạt được hiệu suất tối ưu bằng cách nhanh chóng xác định và thích ứng với các đặc điểm trong môi trường của bộ chuyển hướng mới, chẳng hạn như đảm bảo kế hoạch tối ưu hóa cho hình dạng plasma phù hợp với cấu trúc bộ chuyển hướng đã thay đổi.

Yoo Seok-jae, giám đốc Viện nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch Hàn Quốc, cho biết: “Vì thiết bị KSTAR, được coi là thiết bị giống nhất với Lò phản ứng thí nghiệm hạt nhân quốc tế (ITER), được trang bị môi trường chuyển hướng làm bằng vật liệu vonfram giống như ITER, và hiện nay sự chú ý của thế giới đang đổ dồn vào thí nghiệm plasma của KSTAR, nên điều này có thể dự đoán sự thành công của thí nghiệm plasma của ITER trong tương lai”. “Thông qua việc tiên phong trong nghiên cứu của KSTAR, chúng tôi sẽ đi đầu trong việc đảm bảo công nghệ cho hoạt động của ITER và các lò phản ứng tổng hợp hạt nhân trong tương lai”.

Trong khi đó, KSTAR giữ kỷ lục dài nhất thế giới khi vận hành thành công plasma hiệu suất cao với nhiệt độ ion đạt trên 100 triệu độ C trong 30 giây. Mục tiêu cuối cùng là hoàn thành thử thách chạy trong 300 giây vào năm 2026.

 

>>> Tham gia đầu tư chứng khoán Hàn Quốc ngay hôm nay, tiếp cận thị trường mới tìm kiếm cơ hội đạt lợi nhuận lớn cùng chuyên gia Bucket-VN :