Cậu bé 12 tuổi chế tạo lò phản ứng nhiệt hạch ngay trong nhà mình

Một cậu bé 12 tuổi đã tạo ra lò phản ứng hạt nhân thành công trong căn nhà của gia đình ở bang Tennessee, Hoa Kỳ vào tháng 1/2018, theo tờ Guardian đưa tin. Thành quả này khiến cậu trở thành người trẻ nhất từng làm được điều đó.

Một nhóm yêu thích nghiên cứu phản ứng hạt nhân có tên Open Source Fusor Research Consortium đã công nhận thành quả của Jackson Oswalt vào ngày 2/2 vừa qua.

Oswalt năm nay 14 tuổi, đã lắp đặt máy móc để tạo ra plasma, cho phép phản ứng nhiệt hạch (hay còn gọi là hợp hạch – fusion) có thể xảy ra. Đây là loại phản ứng ép các nguyên tử lại với nhau để tạo ra các hạt lớn hơn, đồng thời giải phóng năng lượng.

“Tôi nghĩ có một sự nghi ngờ lớn cho tới khi người ta thực sự nhìn thấy nó,” bố của cậu bé, ông Chris Oswalt làm việc tại một công ty thiết bị y tế, cho biết.

Đối với trẻ em mà nói, xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch chắc chắn không hề an toàn như chơi các mô hình phi thuyền lắp ghép. Bên ngoài phòng của Jackson là tấm biển: “Cảnh báo – Phóng xạ tia X.” Trong phòng còn có một tấm biển thứ hai cũng nghiêm túc không kém: “Chú ý – thiết bị này phát ra phóng xạ khi được tiếp năng lượng.”

Sơ lược về phản ứng nhiệt hạch

Phản ứng nhiệt hạch (hay còn gọi là phản ứng hợp hạch) là quá trình 2 hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên một nhân mới nặng hơn, nó trái với phản ứng phân hạch. Nguồn năng lượng của Mặt Trời cũng là đến từ loại phản ứng nhiệt hạch này.

Phản ứng nhiệt hạch hứa hẹn một tương lai hạt nhân sạch và an toàn hơn phản ứng phân hạch đang được dùng hiện nay, bởi mật độ năng lượng rất cao (hơn hàng chục lần mật độ năng lượng của nhiên liệu phân hạch), hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường (nếu nhiên liệu là các đồng vị hydro như deuteri, triti thì sản phẩm thải là heli, khí hiếm hoàn toàn không gây bất kì ảnh hưởng nào đến môi trường).

Hiện nay chúng ta chưa từng xây dựng thành công lò phản ứng nhiệt hạch nào đủ để cung cấp năng lượng cho một thị trấn nhỏ, chứ chưa nói đến một thành phố, tỉnh hay quốc gia. Hiện chỉ có lò phản ứng ITER đang xây ở Pháp có thể hứa hẹn làm được điều này.

Có thể tạo ra phản ứng nhiệt hạch tại nhà?

Điều này là có thể. Đã từng có những người yêu thích lĩnh vực này, lắp đặt các thiết bị tại nhà để thực hiện phản ứng.

Thường thì các dự án tại gia này là nhắm vào phản ứng hợp hạch chứ không phải phân hạch (chia tách nguyên tử). Bởi phân hạch đòi hỏi các chất có hạt rất nặng và được kiểm soát khắt khe – ví dụ như uranium. Hợp hạch thường chỉ dùng tới các đồng vị siêu nhẹ của Hydro, như deuterium, do đó khá dễ tìm. Khi 2 nguyên tử nhẹ kết hợp, chúng sẽ giải phóng năng lượng.

Đạt được phản ứng hợp hạch tại nhà không có nghĩa là cậu bé Oswalt (hay những người đam mê hạt nhân khác) đã xây dựng một lò phản ứng hạt nhân có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn đầu vào. Đó là điều chưa từng ai làm được.

Các phản ứng tại gia tuy có phát ra một chút phóng xạ, nhưng quá ít để có thể gây hại nghiêm trọng cho người không ở quá gần phạm vi của phản ứng. Thiết bị của Oswalt không thể chế thành bom. Tuy vậy, trong hướng dẫn của trang Fusor.net vẫn có cảnh báo rằng các phản ứng hợp hạch không được che chắn đúng cách có thể gây tử vong.

Các lò phản ứng loại nhỏ này cơ bản dùng nam châm để giữ cho các đồng vị Hydro lơ lửng trong chân không, sau đó đưa vào rất nhiều điện năng để tạo ra nhiệt độ cực cao cho đến khi các nguyên tử kết hợp thành Heli. Để chứng minh phản ứng hợp hạch đã xảy ra, Oswalt cần cho thấy rằng cậu đã tạo ra được neutron (vốn thoát ra trong quá trình kết hợp deuterium).

Theo tờ Guardian, lò phản ứng của Oswalt cần dòng điện 50.000 vôn và trị giá thiết bị lên tới 10.000 USD.

Các nhà khoa học vẫn có thể nghi ngờ câu chuyện này cho tới khi thành quả của Oswalt được một tổ chức chính thức xác minh hoặc công bố trên các tạp chí hàn lâm.

Tuy vậy, Oswalt có lẽ đã vượt qua kỷ lục của Taylor Wilson – người đã tạo ra phản ứng nhiệt hạch năm 14 tuổi, hiện được xem là thiên tài đang làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu năng lượng hạt nhân.

Ghé thăm nhà Oswalt và lò phản ứng tại gia: