Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc đă công bố thiết kế ḷ phản ứng hạt nhân thương mại, được cho sẽ trở thành ḷ phản ứng đầu tiên trên thế giới không sử dụng nước làm mát.
Theo báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc), ḷ phản ứng muối nóng chảy sẽ được cung cấp năng lượng bằng thori lỏng thay v́ urani, an toàn hơn các ḷ phản ứng hạt nhân truyền thống v́ trong trường hợp ṛ rỉ, thori nóng chảy sẽ nguội đi và đông đặc nhanh chóng, ṛ rỉ ít bức xạ ra môi trường hơn. Quá tŕnh xây dựng ḷ phản ứng thương mại đầu tiên sẽ hoàn thành vào năm 2030.
Các nhà nghiên cứu cho biết do ḷ phản ứng không sử dụng nước, nên có thể được triển khai ở các vùng sa mạc, cho phép các nhà khai thác tận dụng những không gian hoang vắng để cung cấp năng lượng cho dân cư đông đúc hơn. Chính phủ Trung Quốc đang lên kế hoạch xây dựng một số ḷ phản ứng trên sa mạc và đồng bằng ở miền trung và miền tây nước này.
Trung Quốc cũng cân nhắc xây ḷ phản ứng ở một số quốc gia theo thoả thuận trong sáng kiến Vành đai và Con đường bởi không giống như urani, thori không thể sử dụng để chế tạo vũ khí hạt nhân.
Giáo sư Yan Rui và các đồng nghiệp tại Viện Vật lư Ứng dụng Thượng Hải cho biết trong bài báo đăng trên tạp chí Kỹ thuật hạt nhân của Trung Quốc: “Các ḷ phản ứng quy mô nhỏ có lợi thế đáng kể về mặt hiệu quả, tính linh hoạt và kinh tế. Chúng có thể đóng vai tṛ quan trọng trong quá tŕnh chuyển đổi sang năng lượng sạch trong tương lai. Dự kiến, các ḷ phản ứng quy mô nhỏ sẽ được triển khai rộng răi trong vài năm tới”.
Theo các nhà nghiên cứu, ḷ phản ứng muối nóng chảy cũng có ưu điểm là đa dụng, kích thước nhỏ và có tính linh hoạt cao, dễ dàng thiết kế. Trong những năm gần đây, tiềm năng của các ḷ phản ứng muối nóng chảy quy mô nhỏ đă thu hút sự chú ư của cộng đồng quốc tế.
Động lực quan trọng cho chương tŕnh ḷ phản ứng muối nóng chảy đến từ tuyên bố của Chủ tịch Tập Cận B́nh vào năm ngoái rằng Trung Quốc sẽ đạt mục tiêu trung ḥa carbon vào năm 2060.
Theo kế hoạch chính thức, các ḷ phản ứng ở phía tây dân cư thưa thớt của đất nước sẽ cung cấp nguồn điện sạch, ổn định cho khu đông dân cư kết hợp với các nhà máy điện gió và năng lượng Mặt Trời.
Khái niệm ḷ phản ứng chạy bằng muối lỏng thay v́ nhiên liệu rắn đă xuất hiện từ những năm 1940. Trong thập kỷ sau đó, Mỹ đă bắt đầu chương tŕnh thử nghiệm chế tạo một máy bay ném bom sử dụng công nghệ này. Vào những năm 1960, Mỹ đă xây dựng một cơ sở để thử nghiệm khả năng sản xuất điện của công nghệ, trong khi các nước như Pháp, Liên Xô cũ và Nhật Bản cũng triển khai các chương tŕnh tương tự.
Ư tưởng này rất hấp dẫn v́ nhiên liệu lỏng hoạt động như chất làm mát, giúp loại bỏ nhu cầu về nước, trong khi mức độ phóng xạ thấp hơn của thori sẽ làm giảm nguy cơ phổ biến hạt nhân hơn.
Tuy nhiên, các dự án trên đều thất bại v́ chúng không thể giải quyết các vấn đề như đường ống rất dễ bị nứt v́ bị ăn ṃn bởi muối nóng chảy chứa phóng xạ. Song các nhà khoa học đă học hỏi được rất nhiều điều từ những thí nghiệm này và trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đă nhận được sự hỗ trợ ổn định từ Chính phủ Trung Quốc.
Trung Quốc có kế hoạch liên kết các ḷ phản ứng với các nhà máy năng lượng gió và Mặt Trời để cung cấp năng lượng cho các khu vực đông dân cư hơn của đất nước. Ảnh: Shutterstock
Năm 2011, Bắc Kinh đă phê duyệt kế hoạch xây dựng nguyên mẫu Ḷ phản ứng muối nóng chảy Thori (TMSR) ở Vũ Uy, thành phố sa mạc thuộc tỉnh Cam Túc. Các nhóm nghiên cứu trên khắp đất nước đă được huy động để giải quyết các vấn đề kỹ thuật gây khó khăn cho những thất bại trước đó, như phát triển hợp kim có thể chịu được bức xạ từ muối thori ở nhiệt độ gần 1.000 độ C.
Mặc dù tiến độ của dự án bị chậm trễ so với kế hoạch, một phần do đại dịch COVID-19, quá tŕnh xây dựng TMSR sẽ hoàn thành vào tháng tới và quá tŕnh chạy thử thiết bị có thể bắt đầu vào đầu tháng 9/2021.
Tuy nguyên mẫu chỉ có khả năng sản xuất 2 megawatt, nhưng nếu thành công, đây sẽ là lần đầu tiên lư thuyết này được áp dụng vào thực tế. Ḷ phản ứng thương mại do ông Yan và các đồng nghiệp thiết kế có thể tạo ra công suất lên tới 100 megawatt, ít hơn ḷ phản ứng urani nhưng vẫn đủ cung cấp năng lượng cho khu dân cư 100.000 dân.
Dù một nhà máy điện cần các thiết bị khác như tuabin hơi nước, nhưng ḷ phản ứng sẽ chỉ cao 3 mét và rộng 2,5 mét, tương đương kích thước của một pḥng tắm.
Nó hoạt động bằng cách đưa thori chảy qua ḷ phản ứng, tham gia vào phản ứng chuỗi hạt nhân và truyền nhiệt ra bên ngoài máy tạo hơi nước, trước khi quay lại ḷ phản ứng để bắt đầu một chu kỳ mới. Công nghệ này an toàn hơn so với công nghệ hạt nhân truyền thống v́ trong trường hợp xảy ra sự cố, muối nóng chảy sẽ đổ xuống bể chứa dưới ḷng đất.
Nhóm nghiên cứu cho biết: “Do nhiệt độ nóng chảy cao, muối nóng chảy sẽ nhanh chóng nguội đi và đông đặc lại mà không giải phóng trực tiếp chất rắn và lỏng, qua đó ngăn chặn sự ṛ rỉ phóng xạ vào môi trường”.
Trung Quốc hiện có nguồn dự trữ thori lớn nhất thế giới, một kim loại ánh bạc có tính phóng xạ yếu. Theo một số tính toán, trữ lượng này đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của đất nước trong ít nhất 20.000 năm. Trong khi đó, nước này lại có trữ lượng urani ít nhất so với bất kỳ quốc gia có năng lực hạt nhân nào. Dù khoảng 7 - 8 nhà máy hạt nhân mới sẽ bắt đầu đi vào hoạt động trong vài năm tới, Bắc Kinh ngày càng lo ngại t́nh trạng thiếu hụt có thể ảnh hưởng đến an ninh năng lượng của đất nước.
VietBF @ Sưu tầm
Games
