Uni30s.com - Khám Phá Bí Ẩn
  • Chúng ta có năng lượng vô tận, nhưng vì sao vẫn chưa sử dụng?

    22/07/2020

    Phản ứng tổng hợp hạt nhân ngược lại với phản ứng bên trong các nhà máy năng lượng nguyên tử, nó có thể tạo ra nguồn năng lượng vô tận.
    Phản ứng tổng hợp hạt nhân chính là thứ cấp năng lượng cho Mặt trời và các vì sao – giải phóng ra một nguồn năng lượng cực lớn thông qua việc gắn các nguyên tố nhẹ lại với nhau, như hydrogen và helium. Nếu năng lượng tổng hợp này được khai thác trực tiếp trên Trái đất, nó có thể cung cấp một nguồn năng lượng sạch vô tận, dùng nước biển như là nguồn dầu chính mà không tạo ra khí nhà kính, không có nguy cơ gia tăng nhanh, và không có nguy phải đối mặt với các tai nạn thảm khốc.

    Lượng chất thải phóng xạ sinh ra là rất thấp và gián tiếp, chủ yếu từ sự kích hoạt neutron của hạt nhân. Với các công nghệ hiện tại, một nhà máy năng lượng hạt nhân có thể được tái sử dụng trong vòng 100 năm trước khi bị đóng cửa.

    Các nhà máy năng lượng hạt nhân ngày nay khai thác năng lượng từ hiện tượng phân hạt hạt nhân – sự phân chia hạt nhân của các nguyên tử nặng như uranium, thorium và plutonium để trở thành các hạt nhân con nhỏ hơn.


    Quá trình này tự phát sinh trong các nguyên tố bất ổn định, và nó có thể được khai thác để tạo ra điện năng, nhưng nó cũng tạo ra nguồn chất thải phóng xạ rất lâu bị tiêu trừ.

    Vậy tại sao chúng ta vẫn chưa sử dụng nguồn năng lượng sạch và an toàn từ phản ứng tổng hợp hạt nhân? Dù những nghiên cứu trên mảng này đã đạt được những đột phá lớn, tại sao những nhà vật lý học vẫn đặt nặng những hoài nghi về một công trình được coi là “bước đột phá của nhân loại” này?

    Câu trả lời ngắn gọn là, việc đạt được điều kiệu chuẩn để duy trì phản ứng này là cực kỳ khó. Nhưng nếu những thử nghiệm đang tiến hành có thể thành công, chúng ta có thể lạc quan về việc năng lượng tổng hợp hạt nhân sẽ xuất hiện trong tương lai gần.


    Không như phân hạt hạt nhân, hạt nhân không tự động trải qua quá trình tổng hợp: các hạt nhân được tích điện dương và phải vượt qua được lực tĩnh điện khổng lồ của mình trước khi chúng đến được đủ gần để lực hạt nhân có vai trò gắn các hạt nhân lại với nhau phát huy tác dụng.

    Trong tự nhiên, lực hấp dẫn khổng lồ của các ngôi sao là đủ lớn để nhiệt độ, độ đặc và thể tích của hạt nhân của chúng duy trì được sự tổng hợp thông qua các “kênh lượng tử” của các hàng rào tĩnh điện. Trong phòng thí nghiệm, sự xuất hiện của các kênh lượng tử là quá thấp, và do đó, hàng rào tĩnh điện chỉ có thể được vượt qua bằng cách tăng nhiệt độ các hạt nhân năng lượng – khiến chúng nóng gấp 6-7 lần nhân mặt trời.

    Thậm chí cả phản ứng tổng hợp hạt nhân dễ khởi phát nhất – phản ứng kết hợp giữa các đồng phân của hydrogen như deuterium và tritium để hình thành nên helium và một neutron mang năng lượng – cũng cần đến nhiệt độ khoảng 120 triệu độ C. Ở một nhiệt độ cực cao như thế, các nguyên tử năng lượng vỡ vụn để cho ra các thành phần electron và hạt nhân của nó, tạo nên 1 thể plasma siêu nhiệt.


    Việc cố định được thể plasma này đủ lâu để các hạt nhân có thể hòa trộn cùng nhau là một chiến tích không tầm thường chút nào. Trong phòng thí nghiệm, thể plasma được giam giữ nhờ vào một từ trường mạnh, được hình thành bởi các cuộc dây siêu dẫn tích điện, từ đó tạo ra một “chai từ trường” hình bánh rán nhốt thể plasma vào đó.

    Các thực nghiệm về plasma hiện nay, như thực nghiệm Joint European Torus có thể giữ được plasma ở nhiệt độ dành cho mạng khuếch đại công suất, nhưng độ đậm đặc và thời gian giam giữ năng lượng (thời gian hạ nhiệt thể plasma) là quá thấp để nó có thể tự cấp nhiệt.

    Nhưng quá trình này đã có một số bước tiến nhất định – những thực nghiệm hiện nay đã cho ra mắt những phản ứng có hiệu suất tốt hơn gấp 1000 lần, về nhiệt độ, độ đậm đặc của plasma và thời gian giam giữ nó, so với các thực nghiệm 40 năm trước. Và giờ chúng ta đã có những ý tưởng không tồi cho việc đẩy nhanh quy trình.

    Những thay đổi hệ thống
    Lò phản ứng ITER, hiện đang được xây dựng tại Cadarache miền Nam nước Pháp, sẽ khám phá về “hệ thống đốt plasma”, hệ thống mà tại đó, nhiệt năng plasma sinh ra nhờ các sản phẩm bị giam giữ sinh ra từ phản ứng hạt nhân sẽ vượt quá năng lượng nhiệt ngoại lai. Năng lượng thu được từ ITER sẽ gấp hơn 5 lần nhiệt năng ngoại lai trong các dự án kế cận, và sẽ xuất hiện trong thời gian ngắn hơn gấp 10-30 lần.

    Với chi phí vượt quá 20 tỷ đô la Mỹ và được tài trợ bởi một liên minh 7 quốc gia cùng các đồng minh khác, ITER là dự án khoa học lớn nhất hành tinh. Mục đích của nó là nhằm thể hiện tính khả thi về khoa học và công nghệ trong việc sử dụng năng lượng hạt nhân cho các mục đích hòa bình như tạo ra điện năng.


    Thách thức cho các kỹ sư và các nhà vật lý học là vô cùng lớn. ITER sẽ sở hữu một cường độ từ trường khoảng 5 Tesla (gấp 100.000 lần từ trường Trái đất”, và bán kính bộ phận khoảng 6m, chứa khoảng 840 thể plasma hình khối cạnh 6m (1/3 chiều dài một bể bơi chuẩn Olympic). Nó nặng ước tính khoản 23 tấn và chứa khoảng 100.000 km sợi siêu dẫn làm từ thiếc niobi. Toàn bộ cỗ máy này sẽ được nhúng chìm vào một thiết bị làm mát nhờ vào helium lỏng để giữ cho các dây siêu dấn ở nhiệt độ chỉ hơn độ 0 tuyệt đối một vài độ.

    ITER dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất ra những thể plasma đầu tiên vào năm 2020. Nhưng các thực nghiệm đốt plasma vẫn chưa sẵn sàng khởi động cho đến năm 2027. Một trong những thử thách cực lớn cần vượt qua đó là việc quan sát xem những thể plasma tự lực này có thể được tạo ra và giữ ổn định mà không làm tổn thương các tường bề mặt, (hay các mục tiêu “đánh lạc hướng” dòng nhiệt cực lớn) hay không.

    Những gì thu được từ việc xây dựng và vận hành ITER sẽ giúp ích cho việc thiết kế các nhà máy tổng hợp hạt nhân tương lai, với mục đích tối cao là sử dụng công nghệ cho việc tạo ra năng lượng. Tại thời điểm này, có vẻ nhưng các nguyên mẫu của nó sẽ bắt đầu được triển khai xây dựng vào những năm 2030, và sẽ có khả năng tạo ra khoảng 1 gigawatt điện.

    Thế hệ các nhà máy tổng hợp hạt nhân đầu tiên sẽ có quy mô lớn hơn nhiều so với ITER, người ta trông chờ rằng việc cải tiến trong giam giữ và kiểm soát từ trường sẽ dẫn tới hiệu quả cao hơn. Như thế, chúng sẽ có chi phí thấp hơn ITER, cũng như triển vọng về tuổi thọ lâu hơn và tác động đến môi trường thấp hơn.

    Những thách thức vẫn còn đó, và chi phí giờ luôn ở trên trời. Tất cả những gì chúng ta cần làm là bắt tay vào làm việc để nhanh chóng chấm dứt cơn ác mộng khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm môi trường.
    Nguồn: Genk

     

    Bài viết liên quan

    Nếu mặt trăng đột nhiên biến mất, điều gì sẽ xảy ra?

    Nếu mặt trăng đột nhiên biến mất, điều gì sẽ xảy ra?

    Nằm cách Trái đất khoảng 384.000 km, mặt trăng là người bạn đồng hành của hành tinh chúng ta. Mặt trăng đang dần rời xa chúng ta, khoảng 3cm/năm. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu nó biến mất?

    Khoa học - 22/07/2020

    Chuyện về những người biết bay

    Chuyện về những người biết bay

    Các vị thần trong thần thoại phương Đông có một khả năng đặc biệt. Họ có thể bay.

    Khoa học - 16/07/2020

    200 năm trước người Nhật đã bắt được một UFO, bằng chứng “Utsuro Bune”

    200 năm trước người Nhật đã bắt được một UFO, bằng chứng “Utsuro Bune”

    Tại thư viện Iwase Bunko ở Nhật Bản có một tư liệu ghi lại sự kiện chạm trán với sinh vật ngoài hành tinh. Tư liệu thú vị này gọi là Hyouryuukishuu, hay "Chuyện kể của những kẻ sống sót sau vụ đắm tàu".

    Khoa học - 15/07/2020

    Mỹ bất ngờ công bố ca amip ăn não người siêu hiếm gặp

    Mỹ bất ngờ công bố ca amip ăn não người siêu hiếm gặp

    Cơ quan Y tế Florida (DOH) hôm 3/7 xác nhận ca "amip ăn não" Naegleria cực kỳ hiếm gặp, một loại amip đơn bào siêu nhỏ có thể xâm nhập và phá hủy não người.

    Khoa học - 14/07/2020

    Thực hư về “tia tử thần”

    Thực hư về “tia tử thần”

    Vũ khí phát ra chùm tia có sức hủy diệt hàng loạt thường là sản phẩm của phim ảnh, tác phẩm khoa học viễn tưởng.

    Khoa học - 14/07/2020

    Stephen Hawking đã nói dối chúng ta về lỗ đen

    Stephen Hawking đã nói dối chúng ta về lỗ đen

    Theo nhà vật lý thiên văn Ethan Siegel, Stephen Hawking đã kể cho thế giới nghe câu chuyện khác với sự thật về lỗ đen.

    Khoa học - 13/07/2020

    Lý thuyết của Einstein chứng minh ma có thật?

    Lý thuyết của Einstein chứng minh ma có thật?

    Ma quỷ là hiện tượng siêu nhiên phổ biến trên thế giới. Tuy nhiên cho tới ngày nay, đây vẫn là một bí ẩn đối với nhân loại. 

    Khoa học - 13/07/2020

    Máu sam biển là chìa khoá tạo ra vaccine COVID 19

    Máu sam biển là chìa khoá tạo ra vaccine COVID 19

    Năm 1956, nhà nghiên cứu khoa học Fred Bang nhận thấy một đặc điểm kì lạ trong máu sam đó là khi chúng tương tác với nội độc tố (endotoxin, là 1 thành phần của màng ngoài tế bào), các tế bào ...

    Khoa học - 10/07/2020

    Thí nghiệm ‘Gương thời gian’: Cảnh cửa hé mở đến quá khứ và tương lai

    Thí nghiệm ‘Gương thời gian’: Cảnh cửa hé mở đến quá khứ và tương lai

    Nhân loại đang phát triển ngày càng nhanh hơn, và những hiện tượng ngoại cảm vốn trước bị coi là mê tín dị đoan đang dần được đưa ra ánh sáng.

    Khoa học - 09/07/2020

    Botulinum H: Chất độc tự nhiên khủng khiếp nhất đối với con người

    Botulinum H: Chất độc tự nhiên khủng khiếp nhất đối với con người

    Theo Thư viện Y học Quốc gia Mỹ (US National Library of Medicine), 1 gram chất độc botulinum H ở dạng bột chưa pha loãng có thể giết chết hơn 1 triệu người. Đây là một loại độc tố mà khủng bố sinh học rất muốn dùng vì nó có thể gây tử vong khi hít phải...

    Khoa học - 21/06/2020

    Vật chất quark trong sao neutron "Đây có thể là dạng vật chất thứ 5"

    Vật chất quark trong sao neutron "Đây có thể là dạng vật chất thứ 5"

    Bên trong các ngôi sao neutron là “hạt nhân mì sợi” – trạng thái vật chất khác thường, bao gồm các hạt dưới nguyên tử gọi là các hạt quark. Các nhà vật lý thu thập dữ liệu mới từ phân tích các sóng hấp dẫn hình thành trong quá trình va chạm các sao neutron trong tháng 8/2017 (ký hiệu ...

    Khoa học - 16/06/2020

    Chuyên gia bất lực, không rõ lý do hồ nước 50.000 tuổi chuyển màu hồng

    Chuyên gia bất lực, không rõ lý do hồ nước 50.000 tuổi chuyển màu hồng

    Nước hồ Lonar ở Ấn Độ bị đổi sang màu hồng, các nhà khoa học và chính quyền hiện không biết nguyên nhân. Người Ấn Độ những ngày gần đây đang băn khoăn không biết vì lý do gì mà hồ Lonar thuộc khu bảo tồn tự nhiên ở Maharashtra bỗng nhiên chuyển màu hồng đầy bí hiểm...

    Khoa học - 12/06/2020

    Bài viết mới

    Con tàu Nô-ê huyền thoại là có thật và những phát hiện chấn động về Đại Hồng Thủy tại Biển Đen

    Con tàu Nô-ê huyền thoại là có thật và những phát hiện chấn động về Đại Hồng Thủy tại Biển Đen

    Một sự kiện lịch sử, qua nhiều đời kể đi kể lại, sẽ biến thành truyền thuyết. Nhưng nó lại là lịch sử có thật trong quá khứ. Ngày hôm nay, như một sự lội ngược dòng, 

    Tâm linh - 8 giờ trước

    Phát hiện "gây sốc" với hơn 100 bộ xương người ngậm tiền mở ra câu chuyện kỳ bí gây chấn động

    Phát hiện "gây sốc" với hơn 100 bộ xương người ngậm tiền mở ra câu chuyện kỳ bí gây chấn động

    Các thi thể được sắp xếp gọn gàng, khá nguyên vẹn và đều ngậm một "đồng xu chết" mà theo các nhà khảo cổ học nó có khoảng 500 năm trước, mở ra câu chuyện kỳ bí gây chấn động về truyền thuyết "đưa linh hồn người chết qua sông"...

    Lịch sử - 9 giờ trước

    Xuất hiện 2 cổng thành “bí ẩn” tại Kinh thành Huế

    Xuất hiện 2 cổng thành “bí ẩn” tại Kinh thành Huế

    Sau khi tháo dở, di dời một số nhà dân sống trên khu vực Thượng thành của Kinh thành Huế, cơ quan chức năng phát hiện 2 cổng thành có kiến trúc độc đáo...

    Lịch sử - 9 giờ trước

    Bí ẩn xác chết 50 năm không phân hủy ở An Giang

    Bí ẩn xác chết 50 năm không phân hủy ở An Giang

    Trong căn nhà cổ gần trăm năm tuổi ở xứ cù lao huyện Phú Tân, tỉnh An Giang hơn 50 năm qua vẫn lưu giữ xác của một người thân đã mất. Điều đáng ...

    Tâm linh - 9 giờ trước

    Bí ẩn về câu chuyện bị người ngoài hành tinh bắt cóc

    Bí ẩn về câu chuyện bị người ngoài hành tinh bắt cóc

    Loài người đã và đang không ngừng tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái đất. Và trong cùng thời gian ấy, có một vài người lên tiếng tố cáo việc họ đ...

    - 12 giờ trước

    Nhà khoa học Anh tuyên bố phát hiện sinh vật ngoài hành tinh

    Nhà khoa học Anh tuyên bố phát hiện sinh vật ngoài hành tinh

    Một nhà khoa học Anh tuyên bố từng phát hiện sinh vật ngoài hành tinh ở độ cao hơn 40 km trong tầng bình lưu.

    UFO - 12 giờ trước

    UFO xuất hiện khi núi lửa phun trào ở Chile

    UFO xuất hiện khi núi lửa phun trào ở Chile

    Một vật thể phát sáng bí ẩn bay lượn trên không khi núi lửa Calbuco ở Chile phun trào Vật thể lạ bí ẩn xuất hiện khi núi lửa phun trào

    UFO - 12 giờ trước

    Phát hiện 'hệ Mặt trời' có 2 hành tinh khổng lồ cách Trái đất 300 năm ánh sáng

    Phát hiện 'hệ Mặt trời' có 2 hành tinh khổng lồ cách Trái đất 300 năm ánh sáng

    Các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện ra một hệ thống đa hành tinh xoay quanh một ngôi sao giống như Mặt trời trong vũ trụ.

    Vũ trụ - 12 giờ trước

    YouTube lần đầu tiên chỉ rõ cách họ trả tiền cho các nhà sáng tạo nội dung

    YouTube lần đầu tiên chỉ rõ cách họ trả tiền cho các nhà sáng tạo nội dung

    Với chỉ số RPM, YouTube đã chỉ cho người dùng biết cách chính xác họ kiếm tiền như thế nào. Xu hướng kiếm tiền từ YouTube đang nở rộ tại Việt Nam khôn...

    Công nghệ - 12 giờ trước

    Bên trong cơ sở đông lạnh cơ thể người chờ ngày hồi sinh lớn nhất thế giới

    Bên trong cơ sở đông lạnh cơ thể người chờ ngày hồi sinh lớn nhất thế giới

    Những buồng làm bằng thép, bên trong chứa đầy nitơ lỏng tại một cơ sở đông lạnh cơ thể người ở Mỹ hiện nay lưu giữ tới hơn 170 người, với hi vọng một ngày kia có thể hồi sinh.

    - 13 giờ trước

    Rùng mình với thí nghiệm tạo linh hồn

    Rùng mình với thí nghiệm tạo linh hồn

    Năm 1972, các nhà khoa học tiến hành một thí nghiệm mang tên: “Thí nghiệm Philip”. Kể từ đó đến nay, thí nghiệm này vẫn là một lời thách đố các nhà ..

    Tâm linh - 22/07/2020

    Những tác phẩm từ thế giới bên kia

    Những tác phẩm từ thế giới bên kia

    Từ một phụ nữ nội trợ ít học, Pearl Curran, Mỹ, đã trở thành văn sĩ nổi tiếng với hàng chục tác phẩm giá trị. 

    Tâm linh - 22/07/2020

    Quảng cáo top 1
    Quảng cáo top 2
    Khoa học
    Vũ trụ
    Tâm linh
    URO

    Copyright 2004 - 2020 by Uni30s.com. All rights reserved.