Trên đất nước Pháp, tại trung tâm Provence, một dự án vĩ đại đang diễn ra, đánh dấu lần đầu tiên trên thế giới mà con người đang tạo ra nguồn năng lượng bằng cách kích hoạt phản ứng hạt nhân tương tự như Mặt Trời. Đây là một dự án đầy tham vọng và được dẫn dắt bởi những nhà khoa học hàng đầu trên toàn thế giới.
Ý tưởng cốt lõi của dự án này là tạo ra một cỗ máy tổng hợp hạt nhân lớn nhất trên thế giới, thông qua việc khai thác năng lượng từ phản ứng tương tự những phản ứng cung cấp năng lượng cho Mặt Trời. Laban Coblentz, Giám đốc Truyền thông của Dự án Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế (ITER), đã thể hiện: “Chúng tôi đang xây dựng thiết bị phức tạp nhất từng được thiết kế.”
Mục tiêu đầu tiên của dự án này là chứng minh tính khả thi của việc khai thác năng lượng từ phản ứng tổng hợp hạt nhân ở quy mô công nghiệp. Để làm điều này, họ đang xây dựng một tokamak, còn được gọi là khoang chứa từ trường lớn nhất trên thế giới, tại miền Nam của Pháp để tạo ra năng lượng từ phản ứng hạt nhân.
Dự án ITER bắt đầu từ một thỏa thuận năm 2006, được ký kết bởi Mỹ, Liên minh châu Âu (EU), Nga, Trung Quốc, Ấn Độ và Hàn Quốc, và hiện có hơn 30 quốc gia đang hợp tác trong việc xây dựng thiết bị thử nghiệm này, dự kiến sẽ nặng 23.000 tấn và có khả năng chịu nhiệt độ lên tới 150 triệu độ C.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình kết hợp hai hạt nhân nguyên tử nhẹ để tạo ra một hạt nhân nặng hơn, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. Mặt Trời thực hiện điều này thông qua sự kết hợp của các nguyên tử hydro ở lõi dưới tác động của lực hấp dẫn.
Trên Trái Đất, có hai phương pháp chính để tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân. Phương pháp đầu tiên sử dụng tia laser để kích hoạt một lượng rất nhỏ của hai dạng hydro, deuterium và tritium, để tạo ra năng lượng theo công thức E = mc². Dự án ITER tập trung vào phương pháp khả thi thứ hai, gọi là Phản ứng Tổng hợp từ Tích tụ từ Trường (Magnetic Confinement Fusion).
Trong tokamak, các hạt tích điện được giữ lại bởi từ trường, ngoại trừ các neutron có năng lượng cao được giải phóng và làm nóng nước xung quanh tokamak để tạo ra năng lượng. Năng lượng này sau đó có thể được khai thác để tạo ra điện.
Mặc dù việc phát triển năng lượng hạt nhân tổng hợp rất thách thức và phức tạp, nó hứa hẹn là một giải pháp an toàn và hiệu quả hơn so với các lò phản ứng hạt nhân phân hạch truyền thống. Nó không chỉ tiêu thụ lượng nhiên liệu rất ít mà còn tạo ra ít chất thải phóng xạ. Tuy nhiên, việc xây dựng và vận hành các lò phản ứng này vẫn đầy khó khăn và phải đối mặt với các thách thức về kỹ thuật và chính trị.
Dự án ITER chứng tỏ rằng nguồn năng lượng hạt nhân tổng hợp có thể là một phần quan trọng của tương lai năng lượng thế giới, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang gia tăng.
