Kết hợp hạt nhân (Hoàng Quốc Dũng)

tháng 1 04, 2023 , ,

Cầu mong cho khoa học kỹ thuật phục vụ con người cứ tiếp tục phát triển nhanh hơn nữa. Cầu mong cho những kẻ độc ác phải đền tội. 


Tháng 12 vừa qua Mỹ đã thành công trong việc kết hợp hạt nhân (fusion nuclaire) 2 nguyên tử Hydro tạo ra Helium đồng thời giải phóng ra năng lượng. Đây là một quá trình ngược với nguyên lý của bom nguyên tử hoặc nguyên lý hoạt động của các nhà máy điện nguyên tử.

nguyentu01

Việc kết hợp hạt nhân để tạo ra năng lượng có rất nhiều lợi thế vì :

1. Nó không không dùng chất có phóng xạ và cũng không có chất thải có phóng xạ, chỉ tạo ra một thứ khí trơ là helium (He) không có độc hại gì.

2. Kết hợp được hạt nhân tạo ra nhiều năng lượng hơn.

…

Tuy nhiên để đạt tới được làm được một nhà máy điện theo nguyên lý này thì con đường còn rất dài và còn có rất nhiều thách thức kỹ thuật khổng lồ.

Thí nghiệm trên được thực hiện trong một tòa nhà to bằng ba cái sân đá bóng, cao 10 tầng, trong đó có các máy móc để tạo ra 192 tia laser cực mạnh, mạnh nhất thế giới hiện nay để chiếu vào một cái "hộp" nhỏ xíu có chứa Hydro. Tại đây nhiệt độ sẽ lên tới 150 triệu độ, gấp 10 lần trong tâm mặt trời, và áp suất ở đây cũng vô cùng lớn, nhưng chỉ trong một khoảnh khắc vô cùng nhỏ, dưới 10 phần tỷ giây.

Thí nghiệm đã làm tốn hàng tỷ USD, riêng cái hộp con con kia cũng có giá vài chục nghìn USD và chỉ dùng một lần là vứt. Nếu là một nhà máy điện thì phải cần cả triệu cái/ngày. Thí nghiệm qua chỉ thành công một lần trong ngày hôm đó. Nếu là một nhà máy điện thì cần phải làm hàng trăm lần trong một giây.

nguyentu2

Lò phản ứng Sparc sẽ có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ.

Để đơn giản hóa, tôi đã nói là kết hợp 2 nguyên tử hydro, nhưng thực ra đó là sự kết hợp của 2 đồng vị Hydro là Deuterium (trong hạt nhân có một proton và một neutron) và Tritium (trong hạt nhân có 1 proton và 2 neutron). Deuterium thì có đầy trong thiên nhiên nhưng Tritium thì lại phải nhờ đến công nghiệp hạt nhân để sản xuất ra nó.

Đây là tôi chỉ điểm qua một số khó khăn khi phải đạt đến công nghệ làm ra được điện từ việc kết hợp hạt nhân. Quá khó. Đây là một tiến bộ cực kỳ quan trọng của con người nhưng có lẽ tôi sẽ không được chứng kiến sự ra đời của nhà máy diện kiểu này vì còn cần rất nhiều thời gian để đạt tới công nghệ thương mại được.

Có bạn hỏi tại sao khi kết hợp hạt nhân nguyên tử thì lại giải phóng ra năng lượng, như vậy có trái với định luật bảo toàn năng lượng không ?

Việc này được giải thích bằng công thức của Einstein :

E = mc2 (C mũ 2)

Trong đó E là năng lượng, m là nguyên tử lượng, c là tốc độ ánh sáng.

Deuterium có m = 2 ; Tritium có m = 3.

Sự kết hợp của 2 đồng vị Hydro2 và Hydro3 lại chỉ tạo ra He4, tức là có mất đi một lượng m nào đó.

Sự mất mát đó tạo ra năng lượng tương đương với E = m(mất mát) nhân với bình phương của tốc đọ ánh sáng.

nguyentu3

Einstein và công thức E = mc2

Cũng trong năm 2022, Mỹ cũng đã công bố thành công trong việc sản xuất thuốc thử nghiệm trị bênh ung thư ruột già. Tất cả 12 bệnh nhân đều khỏi bệnh 100% mà không cần phải trị xạ, không cần phải mổ.

Ngày 13/12/2022 hãng Moderna của Mỹ lại công bố kết quả vaccin chữa bệnh ung thư da, giảm đươc 44% tử vong. Họ tuyên bố sẽ sản xuất được hàng loạt vaccin này trong vài năm tới.

Mỹ, lại Mỹ cứ liên tiếp công bố các thành tựu khoa học của họ.

Trong năm 2022, cũng chính Mỹ chế ra được vaccin chống Covid, cứu nhân loại khỏi thảm họa dịch bệnh. Trong khi đó Nga, nước cạnh tranh số một của Mỹ thì chế ra được cuộc chiến xâm lược Ukraine, gây ra biết bao nhiêu đau thương, tang tóc cho cả hai dân tộc Nga và Ukraine, gây ra một cuộc khủng hoảng lớn cho toàn cầu. Theo nhiều nguồn tin thì Nga sẽ lại tiếp tục tổng động viên để kéo dài cuộc chiến. Cuộc chiến này không thể kết thúc nhanh, nếu không có cac biến cố trong nội bộ nước Nga.

Năm mới, chúc tất cả các bạn khỏe mạnh, hạnh phúc vạn sự như ý.

Cầu mong cho khoa học kỹ thuật phục vụ con người cứ tiếp tục phát triển nhanh hơn nữa. Cầu mong cho những kẻ độc ác phải đền tội. 

Hoàng Quốc Dũng

(04/01/2023)