Mikali Nguyễn
\
Nguồn tin và chi tiết: https://www.popularmechanics.com/science/energy/a70627756/tokamak-fusion-breakthroughs/?utm_source=flipboard&utm_content=topic/science
HCD: Máy tóm tắt nội dung bài báo (có thể còn sót những “tiếng mới” khó hiểu khó nghe)
Bản tin của Popular Mechanics có tiêu đề “Unlimited Energy Is Closer Than You Think—Because We’re Finally ‘Building a Star’ on Earth” nói về việc năng lượng nhiệt hạch (fusion energy) — nguồn năng lượng tương tự như của mặt trời — đang tiến rất gần đến hiện thực hóa trên Trái Đất. Dưới đây là phần giải thích chi tiết, dễ hiểu nhưng giữ đầy đủ các thông tin chính của bài viết.
1. Con người đang cố gắng “xây một ngôi sao” trên Trái Đất
Trong vũ trụ của chúng ta, Mặt Trời là lò phản ứng nhiệt hạch tự nhiên: nó tạo ra năng lượng bằng cách nén các hạt nhân hydrogen dưới áp suất và nhiệt độ cực cao để hợp nhất chúng thành helium, giải phóng ra năng lượng khổng lồ.
Từ những năm 1950, con người bắt đầu thử tái tạo quá trình đó bằng cách phát triển một thiết bị đặc biệt tên là tokamak — có hình chiếc bánh donut, bên trong chứa plasma (chất khí siêu nóng ở trạng thái nguyên tử bị tách electron).
Mục tiêu là duy trì plasma đủ ổn định lâu và nóng để các hạt nhân hydrogen kết hợp được, tạo năng lượng như trong lõi sao. Đây được xem là “chén thánh” của ngành năng lượng, vì nếu thành công, con người sẽ có nguồn điện hầu như vô hạn, sạch, không phát thải carbon.
2. Tiến bộ đáng kể từ ba “ngôi sao nhân tạo”
Trong vài năm qua, ba lò tokamak lớn nhất thế giới đã đạt được những kỷ lục quan trọng:
- WEST (Pháp), EAST (Trung Quốc), và KSTAR (Hàn Quốc) đã giữ nhiệt độ plasma hơn 100 triệu độ C trong nhiều phút — mức cần thiết để xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
- Đặc biệt, EAST mới đây đã vượt qua giới hạn Greenwald, một mốc lý thuyết về mật độ plasma, nghĩa là họ đã tìm được cách làm plasma dày đặc hơn mà vẫn ổn định.
Những kết quả này không chỉ là thành tựu riêng lẻ, mà còn giúp cung cấp dữ liệu và công nghệ cho dự án nhiệt hạch quy mô toàn cầu lớn nhất hiện nay: ITER.
3. Dự án ITER – trung tâm “ngôi sao nhân tạo” lớn nhất hành tinh
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) là dự án hợp tác của 35 quốc gia, đặt tại phía nam nước Pháp.
Cỗ máy này nặng 23.000 tấn, được thiết kế để chứng minh rằng con người có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn lượng điện cần để vận hành lò phản ứng.
Trong tháng 9 vừa rồi, module thứ sáu – cũng là cuối cùng – của nam châm trung tâm (central solenoid) đã được chuyển đến Pháp. Đây là nam châm mạnh nhất thế giới, trái tim của ITER, có nhiệm vụ kiểm soát plasma và duy trì ổn định cho phản ứng diễn ra.
Dù ITER có trễ tiến độ, các bước tiến kỹ thuật này đang khiến giới khoa học tin rằng thử nghiệm tạo phản ứng nhiệt hạch dương năng (tạo ra nhiều năng lượng hơn đầu vào) có thể đạt được trong tương lai gần.
4. AI và vật liệu mới – hai yếu tố thay đổi cuộc chơi
Bên cạnh công nghệ và kỹ thuật, trí tuệ nhân tạo (AI) cũng đang đóng vai trò mới trong lĩnh vực này:
- AI có thể điều chỉnh từ trường trong tokamak theo thời gian thực, giúp plasma ổn định hơn.
- Nó còn giúp dự đoán dữ liệu còn thiếu trong các thí nghiệm, hoặc xác định khu vực trong lò phản ứng an toàn khỏi sự phá hủy của nhiệt độ cực cao.
Một khó khăn lớn khác là tìm vật liệu chịu được nhiệt và bức xạ neutron mạnh bên trong lò phản ứng.
Để giải quyết, MIT đã thành lập Phòng thí nghiệm LMNT (Laboratory for Materials in Nuclear Technologies) vào tháng 6 năm 2025.
LMNT tập trung vào việc phát triển vật liệu bền và rẻ đủ sức chịu điều kiện khắc nghiệt của nhà máy nhiệt hạch thương mại trong tương lai.
5. Bùng nổ đầu tư và niềm tin mới
Yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ nhất không chỉ là khoa học, mà là niềm tin và tiền vốn:
- Trong giai đoạn 2016–2020, các công ty tư nhân chỉ đầu tư khoảng 1,5 tỷ USD vào lĩnh vực nhiệt hạch.
- Nhưng từ 2021–2025, con số đó đã tăng vọt lên gần 9 tỷ USD.
Các tập đoàn công nghệ lớn như Google, Microsoft, Amazon, Meta cũng đổ vốn vì họ cần nguồn năng lượng sạch ổn định cho các trung tâm dữ liệu AI, vốn tiêu thụ điện cực lớn.
Ngoài ra, chính phủ nhiều nước còn đầu tư mạnh để giúp giải quyết biến đổi khí hậu và giảm khí thải carbon.
6. Kết luận: mặt trời vẫn còn dẫn đầu, nhưng không lâu nữa
Bài viết kết lại rằng dù con người vẫn còn nhiều rào cản kỹ thuật, vật liệu và kinh tế — “ngôi sao nhân tạo của loài người” đang đến gần hơn bao giờ hết.
Nếu so với 4,6 tỷ năm mà Mặt Trời đã hoạt động, thì bước ngoặt khoa học này — dù vài thập kỷ nữa mới thành công — cũng chỉ là một cái chớp mắt trong dòng thời gian vũ trụ.
HCD: Khi thành công thì năng lượng sẽ rẻ như bèo. Lúc đó sẽ không còn chuyện tranh giành dầu hỏa than đá khí đốt nữa.