Nhiệt hạch - Nguồn năng lượng vô tận

Điều gì sẽ xảy ra, khi hành tinh của chúng ta cạn kiệt các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ và khí đốt? Những nguồn năng lượng nào sẽ thỏa mãn "cơn đói năng lượng" của nền văn minh: sức gió, sóng biển hay điện mặt trời?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiệt hạch - Nguồn năng lượng vô tận Nhiệt hạch - Nguồn năng lượng vô tận Điều gì sẽ xảy ra, khi hành tinh của chúng ta cạn kiệt các nguồn nănglượng truyền thống như than đá, dầu mỏ và khí đốt? Những nguồn nănglượng nào sẽ thỏa mãn c ơn đói năng lượng của nền văn minh: sức gió, sóngbiển hay điện mặt trời? Phản ứng nhiệt hạch là gì ? Là quá trình 2 hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên một nhân mới nặng hơn.Cùng với quá trình này là sự phóng thích năng lượng hay hấp thụ năng lượng tùyvào khối lượng của hạt nhân tham gia. Nhân sắt và nickel có năng lượng kết nốinhân lớn hơn tất cả các nhân khác nên bền vững hơn các nhân khác. Sự kết hợphạt nhân của các nguyên tử nhẹ hơn sắt và nickel thì phóng thích năng lượng trongkhi với các nhân nặng hơn thì hấp thụ năng lượng. Phản ứng hợp hạch là một trong hai loại phản ứng hạt nhân .Loại kia là phảnứng phân hạch.(click vào để biết rõ hơn ^^) Phản ứng tổng hợp hạt nhân của các nguyên tử nhẹ tạo ra sự phát sáng củacác ngôi sao và làm cho bom hydro nổ. Phản ứng tổng hợp hạt nhân của các nhânnặng thì xảy ra trong điều kiện các vụ nổ sao (siêu tân tinh). Phản ứng tổng hợphạt nhân trong các sao và các chòm sao là quá trình chủ yếu tạo ra các nguyên tốhóa học tự nhiên. Để làm cho các hạt nhân hợp lại với nhau, cần tốn một nguồn năng lượng rấtlớn, ngay cả với các nguy ên tử nhẹ nhất như hydro. Nhưng sự kết hợp của cácnguyên tử nhẹ, để tạo ra các nhân nặng hơn và giải phóng 1 neutron tự do, sẽphóng thích nhiều năng lượng hơn năng lượng nạp vào lúc đầu khi hợp nhất hạtnhân. Điều này dẫn đến một quá trình phóng thích năng lượng có thể tạo ra phảnứng tự duy trì. Việc cần nhiều năng lượng để khởi động thường đòi hỏi phải nângnhiệt độ của hệ lên cao trước khi phản ứng xảy ra. Chính vì lý do này mà phản ứnghợp hạch còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch.(Nguồn : wikipedia + chỉnh sửa 1tẹo _._!) Phản ứng nhiệt hạch và con người : Từ lâu người ta đã tìm hiểu nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và các ngôisao. Mặt Trời liên tục phát ra năng lượng rất lớn trong không gian . Đến nay ngườita cho rằng chính các phản ứng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời,vì trong lòng Mặt Trời tồn tại nhiệt độ rất cao, cho phép các phản ứng ấy xảy ra. Nhà bác học Mĩ Betơ (Bethe) đã nêu lên một chỗi phản ứng kết hợp gọi là chutrình cacbon-nitơ gồm 6 phản ứng tiếp nhau, với sự tham gia của cacbon và nitơnhư là các chất xúc tác và trung gian, nhưng xét tổng hợp thì cả chu trình rút về sựtạo thành hạt nhân hêli từ các hạt nhan hiđrô. Cả chu trình kéo dài hàng chục triệu năm nhưng từng phản ứng liên tụcxảy ra, và chu trình này cung cấp một phần năng lượng cho Mặt Trời (bên cạnh cácchu trình khác). Mặt Trời mất năng lượng do bức xạ thì theo hệ thức của Anhxtanh,khối lượng của nó liên tục giảm. Nhưng vì khối lượng Mặt Trời rất lớn nên sự giảmnày chỉ đáng kể sau hàng triệu năm. Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soátđược, đó là sự nổ của bom kinh khí (khinh khí này chứa một hỗn hợp Đơtêri vàtriti, và một quả bom nguyên tử trăm triệu độ, tiếp đó phản ứng nhiệt hạch xảy ra,cộng thêm năng lượng của nó vào năng lượng phân hạch, nên bom khinh khí cósức tàn phá ghê gớm (tương đương vài chục triệu tấn chất nổ thông thườngTNT). Một trong những mục tiêu quan trọng nhất của vật lí học hiện nay là thực hiệnphản ứng nhiệt hạch dưới dạng kiểm soát được, nghĩa là xảy ra với những lượngnhiên liệu nhỏ, toả ra năng lượng hạn chế có thể sử dụng vào các mục đích hoàbình. Nếu lượng vì nhiên liệu nhiệt hạch hầu như vô tận: trong nước thường củasông ngòi, đại dương… bao giờ cũng có lẫn 0,015% được từ chất liti . Về mặt sinhthái thì phản ứng nhiệt hạch cũng “sạch” hơn phản ứng phân hạch, vì ít có bức xạhoặc cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường. Các chuyên gia về vật lý hạt nhân thì khẳng định: hai chất đồng vị của hydro -deuteri và triti, khi liên kết tổng hợp hạt nhân của chúng sẽ giải phóng ra mộtnguồn năng lượng khổng lồ! Đó chính là năng lượng nhiệt hạch - một nguồn nănglượng vô song và vô hạn! Ở Liên Xô cũ và tại nước Nga bây giờ, sự tổng hợp nhiệt hạch được nghiêncứu chủ yếu trong Viện Năng lượng nguy ên tử I.V.Kurchatov ở Moskva. Viện sĩBoris Kadonsev - một trong những nhà khoa học hàng đầu trên thế giới về nănglượng nhiệt hạch cho biết: Mặt trời - hoạt động được chính nhờ vào sự tổng hợpnhiệt hạch. Còn tới giờ, trên mặt đất con người mới chỉ làm chủ được quá trình nàyqua việc chế tạo bom khinh khí. Do vậy khó khăn không phải là nguyên tắc hoạtđộng, mà là nên xử lý chúng như thế nào? Với điều này thì cực khó! Đầu tiên là phải làm ra được các thiết bị, trong đó nguyên liệu - nguồn nănglượng sẽ được nung nóng tới nhiệt độ vũ trụ - nghĩa là hàng trăm triệu độ C; đồngthời cũng phải bảo đảm là phản ứng sẽ chỉ xảy ra theo đúng tiến trình. Điều cốt lõilà ...