Năng lượng nhiệt hạch, một phản ứng hạt nhân mô phỏng những gì xảy ra ở các ngôi sao trong 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 việc xây dựng một nhà máy điện có thể khai thác năng lượng từ phản ứng này thực sự là một trong những thách thức khoa học lớn nhất của thời đại chúng ta.
Tại vùng Saint-Paul-lès-Durance, miền Nam nước Pháp, 35 quốc gia đang cùng nhau xây dựng ITER, lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất thế giới. Được thiết kế như một lò phản ứng tổng hợp từ tính dạng ống tokamak, ITER hứa hẹn sẽ trở thành nguồn năng lượng khổng lồ cho thế giới mà không thải ra carbon. Việc khởi công xây dựng nhà máy này từ năm 2010 đến nay.
Không chỉ vậy, khi hoàn thành, ITER cũng sẽ được sử dụng để thực hiện các nghiên cứu khoa học bên trong nguồn năng lượng nhiệt hạch. Theo lịch trình, nhà máy dự kiến hoàn thành vào năm 2025 với hy vọng rằng thế hệ plasma đầu tiên của nó sẽ được thực hiện vào cuối năm đó.
Chỉ còn vài năm nữa trước khi nhà máy hoàn thành đúng tiến độ, nhiều người sẽ háo hức muốn biết tiến độ xây dựng “Mặt trời nhân tạo” này đang tiến triển đến đâu. Nhiếp ảnh gia Luigi Avantaggiato nằm trong số những người được ITER cho phép vào công trường, và những hình ảnh của anh ấy cho chúng ta thấy công việc đang tiến triển như thế nào.
Cụm buồng siêu lạnh
Các kỹ thuật viên đang lắp ráp các bộ phận của máy làm lạnh siêu tốc hoặc cho nhà máy ITER ở Saint-Paul-lez-Durance, Pháp. Buồng siêu lạnh – hay Cryostat – là một buồng chân không khổng lồ nhằm tạo ra môi trường siêu thấp cho nam châm siêu dẫn.
Địa điểm tham quan hấp dẫn du khách
Khách đến thăm ITER đang chụp ảnh cấu tạo của các cuộn dây từ tính, một thành phần quan trọng giúp tạo ra từ trường bên trong tokamak.
Tòa nhà lắp ráp
Tòa nhà lắp ráp là nơi các thành phần khổng lồ của ITER được xây dựng và chuẩn bị trước, trước khi chúng được vận chuyển đến khu phức hợp Tokamak để lắp ráp.
Cụm buồng chân không
Trong khu lắp ráp, các kỹ sư đang chế tạo một buồng chân không thứ hai. Buồng chân không này sẽ cung cấp môi trường chân không cho plasma, cải thiện khả năng che chắn bức xạ và độ ổn định của plasma. Vai trò của nó giống như một hàng rào để bẫy bức xạ bên trong.
Trạm biến áp cao thế
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 lấy trực tiếp từ lưới điện quốc gia 400 kV. Dự kiến, yêu cầu điện áp đối với ITER sẽ nằm trong khoảng từ 110 MW lên đến đỉnh là 620 MW và kéo dài trong 30 giây để vận hành khối plasma.
Hàn chúng lại với nhau
Trong xưởng, một kỹ thuật viên đang thực hiện mối hàn tấm chắn bên ngoài trong quá trình thi công buồng siêu lạnh.
Lỗ Tokamak
Lò phản ứng sẽ được đặt trong miệng hố cách ly địa chấn này, một hố sâu 17 mét dưới nền tảng ITER. Nơi này được đổ bê tông, tường chắn và các tấm địa chấn sẽ bảo vệ tòa nhà và các thiết bị bên trong chống lại các sự cố như động đất.
Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát của dự án SPIDER và MITICA được đặt khắp tòa nhà NBTF ở Padua và có khả năng tản nhiệt lên đến 70MW.
Bản phác thảo của ITER
Hình minh họa bên dưới cho thấy tokamak và toàn bộ hệ thống của nó được bọc trong một lớp vỏ bê tông. Ước tính chỉ riêng chiếc máy này sẽ có khoảng 1 triệu bộ phận được lắp ráp.
Khai thác năng lượng mặt trời
Hoàng hôn phía trên công trường ITER ở Saint-Paul-lès-Durance.
Tham khảo Sciencefocus
Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân
