The Storm Riders
Writer
Trung Quốc đã đạt được thành công đột phá khi lần đầu tiên trên thế giới thực hiện thành công thí nghiệm biến thori thành nhiên liệu hạt nhân uranium tại lò phản ứng muối nóng chảy thori được xây dựng ở sa mạc Gobi thuộc tỉnh Cam Túc không giáp biển. Lò phản ứng mà Trung Quốc đã thí nghiệm là hệ thống năng lượng hạt nhân tạo ra điện bằng cách tiêm thori cùng với "muối ở trạng thái lỏng nhiệt độ cao" (muối nóng chảy) vào lò phản ứng để gây ra phản ứng phân hạch. Vì muối nóng chảy đóng vai trò là chất làm mát, không cần phải xây dựng lò phản ứng gần biển để cung cấp nước làm mát. Trung Quốc đã thành công trong việc phát triển một hệ thống lò phản ứng tiên tiến mà phương Tây đã từ bỏ do những giới hạn kỹ thuật.
Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) vào ngày 1 đã thông báo rằng họ đã tiêm thori vào lò phản ứng muối nóng chảy tại lò phản ứng thử nghiệm muối nóng chảy thori (TMSR) ở sa mạc Gobi và lần đầu tiên trên thế giới thu thập được dữ liệu thí nghiệm. Hãng thông tấn nhà nước Tân Hoa Xã đưa tin: "Đây là lò phản ứng muối nóng chảy đang hoạt động duy nhất trên thế giới sử dụng thori làm nhiên liệu thay vì quặng uranium." Thori (ký hiệu nguyên tố Th) là một kim loại màu bạc có tính phóng xạ thấp, tồn tại trong tự nhiên dưới dạng đá. Trữ lượng khoáng sản thori của Trung Quốc là 286.000 tấn, đứng thứ hai thế giới sau Ấn Độ với 340.000 tấn. Lượng này được cho là đủ để sử dụng trong hơn 1.000 năm.
Bản thân thori không thể gây ra phản ứng phân hạch, nhưng công nghệ cốt lõi của lò phản ứng muối nóng chảy thori là biến thori thành uranium-233 có khả năng phân hạch bằng cách bắn neutron vào hạt nhân thori. Lò phản ứng này có ưu điểm là có thể xây dựng lò phản ứng ở các khu vực nội địa và sản xuất năng lượng lớn hơn so với lò phản ứng uranium. Nó cũng tạo ra ít chất thải phóng xạ hơn và có độ an toàn cao hơn. Do đó, nó được xếp vào hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến thế hệ thứ tư. Nó thậm chí còn được ví như "thuật giả kim" biến chì thành vàng.
Tuy nhiên, để hiện thực hóa ý tưởng này, có một số khó khăn kỹ thuật. Quá trình biến thori thành uranium đòi hỏi công nghệ kiểm soát tinh vi. Hoa Kỳ đã xây dựng một lò phản ứng thử nghiệm muối nóng chảy tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tennessee vào năm 1965 nhưng không tìm thấy giải pháp kỹ thuật, cuối cùng đã từ bỏ nghiên cứu. Mặt khác, Trung Quốc chọn dự án này vào năm 2011 là dự án tiên phong "năng lượng phân hạch tiên tiến trong tương lai" và thành công nội địa hóa vật liệu, thiết bị cốt lõi với sự tham gia của hơn 100 viện nghiên cứu, trường đại học và nhiều ngành công nghiệp.
Thành công của Trung Quốc được cho là sẽ thay đổi toàn bộ môi trường sản xuất điện hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân truyền thống yêu cầu một lượng lớn nước để làm chất làm mát, v.v., và được xây dựng ở các bờ biển có nhiều nước. Nếu nước cạn kiệt, lõi lò phản ứng có thể quá nóng và nóng chảy. Một chuyên gia từ Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải đã giải thích với Tân Hoa Xã rằng: "Lò phản ứng muối nóng chảy thori sử dụng muối nóng chảy lỏng nhiệt độ cao làm chất làm mát, do đó không cần bình áp lực lớn hoặc lượng nước lớn để làm mát." Ông còn nói thêm: "Đây là phương pháp sản xuất điện bằng cách đưa nhiên liệu hạt nhân vào 'muối nóng' và an toàn, hiệu quả." Phó Viện trưởng Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải, Lý Thanh Nhuận, cũng giải thích với Thời báo Khoa học và Công nghệ rằng: "Lò phản ứng muối nóng chảy thori có thể nạp lại nhiên liệu mà không cần dừng lò phản ứng, không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu mà còn giảm đáng kể chất thải hạt nhân phóng xạ." Ông nói thêm: "Lò phản ứng có thể được xây dựng dưới lòng đất với hệ thống che chắn hoàn hảo và hoạt động ở trạng thái áp suất khí quyển bình thường, không có nguy cơ cháy nổ."
Hiện tại, Trung Quốc đang thúc đẩy việc hoàn thiện công nghệ này với chiến lược ba giai đoạn: lò phản ứng thử nghiệm → lò phản ứng nghiên cứu → lò phản ứng kiểm tra. Mặc dù lò phản ứng thành công lần này chỉ có công suất 2MW (megawatt) do có tính chất thử nghiệm, nhưng mục tiêu tiếp theo là hoàn thành dự án thử nghiệm cấp 100MW vào năm 2035. Đã có những ý kiến cho rằng Trung Quốc đang xem xét việc chuyển đổi công nghệ này sang ứng dụng công nghiệp và quân sự. Năm 2023, Nhà máy đóng tàu Giang Nam của Trung Quốc đã công bố thiết kế tàu container chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên trên thế giới và đã áp dụng lò phản ứng muối nóng chảy. Cũng có báo cáo về kế hoạch sử dụng lò phản ứng muối nóng chảy cho tàu sân bay hạt nhân.
Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) vào ngày 1 đã thông báo rằng họ đã tiêm thori vào lò phản ứng muối nóng chảy tại lò phản ứng thử nghiệm muối nóng chảy thori (TMSR) ở sa mạc Gobi và lần đầu tiên trên thế giới thu thập được dữ liệu thí nghiệm. Hãng thông tấn nhà nước Tân Hoa Xã đưa tin: "Đây là lò phản ứng muối nóng chảy đang hoạt động duy nhất trên thế giới sử dụng thori làm nhiên liệu thay vì quặng uranium." Thori (ký hiệu nguyên tố Th) là một kim loại màu bạc có tính phóng xạ thấp, tồn tại trong tự nhiên dưới dạng đá. Trữ lượng khoáng sản thori của Trung Quốc là 286.000 tấn, đứng thứ hai thế giới sau Ấn Độ với 340.000 tấn. Lượng này được cho là đủ để sử dụng trong hơn 1.000 năm.
Bản thân thori không thể gây ra phản ứng phân hạch, nhưng công nghệ cốt lõi của lò phản ứng muối nóng chảy thori là biến thori thành uranium-233 có khả năng phân hạch bằng cách bắn neutron vào hạt nhân thori. Lò phản ứng này có ưu điểm là có thể xây dựng lò phản ứng ở các khu vực nội địa và sản xuất năng lượng lớn hơn so với lò phản ứng uranium. Nó cũng tạo ra ít chất thải phóng xạ hơn và có độ an toàn cao hơn. Do đó, nó được xếp vào hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến thế hệ thứ tư. Nó thậm chí còn được ví như "thuật giả kim" biến chì thành vàng.
Tuy nhiên, để hiện thực hóa ý tưởng này, có một số khó khăn kỹ thuật. Quá trình biến thori thành uranium đòi hỏi công nghệ kiểm soát tinh vi. Hoa Kỳ đã xây dựng một lò phản ứng thử nghiệm muối nóng chảy tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tennessee vào năm 1965 nhưng không tìm thấy giải pháp kỹ thuật, cuối cùng đã từ bỏ nghiên cứu. Mặt khác, Trung Quốc chọn dự án này vào năm 2011 là dự án tiên phong "năng lượng phân hạch tiên tiến trong tương lai" và thành công nội địa hóa vật liệu, thiết bị cốt lõi với sự tham gia của hơn 100 viện nghiên cứu, trường đại học và nhiều ngành công nghiệp.
Thành công của Trung Quốc được cho là sẽ thay đổi toàn bộ môi trường sản xuất điện hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân truyền thống yêu cầu một lượng lớn nước để làm chất làm mát, v.v., và được xây dựng ở các bờ biển có nhiều nước. Nếu nước cạn kiệt, lõi lò phản ứng có thể quá nóng và nóng chảy. Một chuyên gia từ Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải đã giải thích với Tân Hoa Xã rằng: "Lò phản ứng muối nóng chảy thori sử dụng muối nóng chảy lỏng nhiệt độ cao làm chất làm mát, do đó không cần bình áp lực lớn hoặc lượng nước lớn để làm mát." Ông còn nói thêm: "Đây là phương pháp sản xuất điện bằng cách đưa nhiên liệu hạt nhân vào 'muối nóng' và an toàn, hiệu quả." Phó Viện trưởng Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải, Lý Thanh Nhuận, cũng giải thích với Thời báo Khoa học và Công nghệ rằng: "Lò phản ứng muối nóng chảy thori có thể nạp lại nhiên liệu mà không cần dừng lò phản ứng, không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu mà còn giảm đáng kể chất thải hạt nhân phóng xạ." Ông nói thêm: "Lò phản ứng có thể được xây dựng dưới lòng đất với hệ thống che chắn hoàn hảo và hoạt động ở trạng thái áp suất khí quyển bình thường, không có nguy cơ cháy nổ."
Hiện tại, Trung Quốc đang thúc đẩy việc hoàn thiện công nghệ này với chiến lược ba giai đoạn: lò phản ứng thử nghiệm → lò phản ứng nghiên cứu → lò phản ứng kiểm tra. Mặc dù lò phản ứng thành công lần này chỉ có công suất 2MW (megawatt) do có tính chất thử nghiệm, nhưng mục tiêu tiếp theo là hoàn thành dự án thử nghiệm cấp 100MW vào năm 2035. Đã có những ý kiến cho rằng Trung Quốc đang xem xét việc chuyển đổi công nghệ này sang ứng dụng công nghiệp và quân sự. Năm 2023, Nhà máy đóng tàu Giang Nam của Trung Quốc đã công bố thiết kế tàu container chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên trên thế giới và đã áp dụng lò phản ứng muối nóng chảy. Cũng có báo cáo về kế hoạch sử dụng lò phản ứng muối nóng chảy cho tàu sân bay hạt nhân.