[Gku] Bên trong lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới: "Mặt trời Nhân tạo" ITER

Các hình ảnh của nhiếp ảnh gia Luigi Avantaggiato cho thấy nhân loại đang tiến đến gần như thế nào với năng lượng nhiệt hạch.

• "Nữ phù thủy" kim loại: Ma thuật chế tạo những bàn phím 200 triệu, chỉ bán ra nước ngoài
• Apple thay đổi chính sách thu phí trên App Store toàn cầu
• Kiến trúc sư phân tích: đập cửa gỗ để thay bằng nhôm kính có phải là "bất thường" không?

Năng lượng nhiệt hạch, phản ứng hạt nhân mô phỏng những gì xảy ra trong các ngôi sao trên vũ trụ, có thể là nguồn năng lượng vô tận giúp nhân loại chấm dứt cơn khát năng lượng và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhưng xây dựng được một nhà máy điện có thể khai thác nguồn năng lượng từ phản ứng này thực sự là một trong những thách thức khoa học lớn nhất của thời đại chúng ta.

Tại khu vực Saint-Paul-lès-Durance, miền nam nước Pháp, 35 quốc gia đang hợp tác xây nên ITER, lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới. Được thiết kế theo loại lò phản ứng nhiệt hạch từ trường dạng ống tokamak, ITER hứa hẹn sẽ là nguồn năng lượng khổng lồ cho thế giới mà không phát thải ra Carbon. Việc xây dựng nhà máy này đã được khởi công từ năm 2010 cho đến nay.

Không chỉ vậy, khi hoàn thành, ITER còn được sử dụng để thực hiện các nghiên cứu khoa học bên trong nguồn năng lượng nhiệt hạch. Theo lộ trình, dự kiến nhà máy này sẽ hoàn thành vào năm 2025 với hy vọng lần phát plasma đầu tiên của nó sẽ được thực hiện vào cuối năm đó.

Khi chỉ còn vài năm nữa là đến thời điểm nhà máy này hoàn thành theo lộ trình, nhiều người sẽ háo hức muốn biết việc xây dựng "Mặt trời Nhân tạo" này đang được tiến hành đến đâu. Nhiếp ảnh gia Luigi Avantaggiato là một trong số những người đã được ITER cho phép vào trong khu vực công trường xây dựng và những hình ảnh được ông ghi lại đã cho chúng ta thấy công trình này đang được tiến hành như thế nào.

Lắp ráp buồng siêu lạnh











Các kỹ thuật viên đang lắp ráp các phần của buồng siêu lạnh hay cho nhà máy ITER tại Saint-Paul-lez-Durance, Pháp. Buồng siêu lạnh – hay Cryostat – là một buồng chân không khổng lồ nhằm tạo ra một môi trường siêu thấp dành cho các nam châm siêu dẫn.

Địa điểm thăm quan hấp dẫn khách du lịch






Khách tham quan ITER đang chụp ảnh việc xây dựng các cuộn dây từ trường, một thành phần quan trọng giúp tạo ra từ trường bên trong tokamak.

Tòa nhà lắp ráp






Tòa nhà lắp ráp là nơi xây dựng và chuẩn bị trước cho các thành phần khổng lồ của ITER, trước khi chúng được vận chuyển tới khu phức hợp Tokamak để lắp ráp với nhau.

Lắp ráp buồng chân không






Trong khu lắp ráp, các kỹ sư đang xây dựng một buồng chân không thứ hai. Buồng chân không này sẽ cung cấp môi trường chân không dành cho plasma, cải thiện khả năng che chắn bức xạ và độ ổn định của khối plasma đó. Vai trò của nó giống như hàng rào để giam giữ phóng xạ bên trong.

Trạm biến áp điện thế cao







Một trạm biến áp điện bên trong ITER. Toàn bộ khu vực ITER này được cung cấp điện độc lập từ một trạm biến áp điện lấy trực tiếp từ lưới điện quốc gia 400 kV. Dự kiến yêu cầu về điện áp đối với ITER sẽ từ 110 MW lên đến mức đỉnh 620 MW và kéo dài trong vòng 30 giây để vận hành khối plasma.

Hàn chúng lại với nhau






Trong khu xưởng, một kỹ thuật viên đang thực hiện mối hàn trên tấm chắn bên ngoài trong quá trình xây dựng buồng siêu lạnh.

Hố Tokamak






Lò phản ứng sẽ được chứa trong hố cách ly địa chấn này, một hố sâu 17m bên dưới nền ITER. Nơi này được đổ bê tông, dựng tường chắn và các tấm địa chấn sẽ bảo vệ cho tòa nhà và các thiết bị bên trong trước những sự cố như động đất.

Hệ thống làm mát






Các hệ thống làm mát của dự án SPIDER và MITICA được đặt trong toàn bộ tòa nhà của NBTF ở Padua và có khả năng tản nhiệt đến 70MW.

Hình ảnh phác họa của ITER






Hình ảnh minh họa dưới đây cho thấy tokamak và toàn bộ hệ thống của nó được đặt trong một lớp vỏ bằng bê tông. Ước tính sẽ có khoảng 1 triệu bộ phận được lắp ráp cho riêng cỗ máy này.

Khai thác năng lượng của Mặt Trời






Cảnh Mặt Trời lặn bên trên công trường xây dựng ITER tại Saint-Paul-lès-Durance.

Tham khảo Sciencefocus

 

Vl tản nhiệt 70MW mình ở đấy lớ ngớ chắc ra tro

 

Mục tiêu của cái lò mới này là giữ 100 triệu độ vĩnh viễn phải không nhỉ

 

Giữ cho luồng plasma luôn đi trong ống, hạn chế chạm vào thành ống.
Nhưng kiểu gì thì cũng vẫn có bức xạ nhiệt nên vẫn phải làm mát.

 

Ý tui là gần đây các lò này mới thành công trong việc giữ plashma hơn 100 triệu độ, mức đủ cho tạo điện. Nếu giữ vĩnh viển dc mức đó thì mới xem là lò điện thực sự dc.

Bức xạ nhiệt thì cũng dùng làm nóng nước sản xuất điện thôi.

À mà ITER không sản xuất điện. Sau làm cái DEMO mới là nhà máy điện

 

Xem video của cái lò tương tự rồi. Tỷ lệ năng lượng cần để duy trì và lượng sản xuất ra vẫn chỉ tới được mức 0.6~0.7 thôi. Còn xơi mới dùng được.

 

ITER là testbench thôi, mà thằng này chạy thì chắc thêm 5-10 năm nữa..

 

Vẫn dùng thiết kế của tokamak à, sao không dùng thiết kế xoắn tự nhiên mới?

 

Lò phản ứng này mà gặp trục trặc hay bị khủng bố tấn công kích nổ chắc sức nổ phải tầm quả bom nhiệt hạch Tsar của Liên Xô

 

Mấy cái này cao siêu quá.

 

So, 35 countries are united to creative a flame inside a house

Cool !

 

tý thằng phọt vào phán cái này rất an toàn, đéo nổ được

 

Cái lò này build thiết kế cả chục năm rồi...

Cái ló này bị hư thì nó tắt chứ đâu có nổ dc :v

 

Xem star trek có cái bom tạo hố đen nghe có vẻ hay nhỉ, ko chừng tụi đế quốc nó cũng đang nghiên cứu cũng nên.

 

Không nổ được đâu, để làm cho phản ứng nhiệt hạch xảy ra thì phải giữ luồng plasma tốc độ cao trong một khoảng không gian nhỏ để mà và chạm nhau. Lò bị tấn công hoặc sự cố thì cùng lắm nó bay tứ tung một lúc rồi nguội dần.

 

Vậy có hiện tượng phản ứng vượt kiểm soát , tạo ra nhiệt lớn trong thời gian ngắn có làm vỡ lò ko ?
Thấy cái này có cả bình chân không để cách nhiệt nhỉ .

 

Thứ này có vấn đề thì như bác có 1 cục plasma cỡ bằng ly nước thôi. Nhiều lắm cháy cái lò cỡ bằng cái phòng lớn. Chẳng có phóng xạ hay nổ gì hết.

Vì cái này là phản ứng ngược lại với nuke. Nuke là nuclear fission, phản ứng trước tạo tiền đề để phản ứng sau xảy ra, nên mới có chuyện mất kiểm soát.

cái này là nuclear fusion, cần nhiệt + áp suất rất lớn để các phân tử H chạm vào nhau, và sinh ra He. Ko có nhiệt và áp suất thì phản ứng dùng.

 

Nhớ đâu bom nhiệt hạch fusion bomb cũng theo cơ chế này mà nhỉ? Nuke đính kèm được dùng làm chất xúc tác, cung cấp lượng nhiệt và áp suất lớn để các đồng vị nặng và phóng xạ của hydro va chạm vào nhau sinh ra phản ứng nhiệt hạch .

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermonuclear_weapon