Trường An, Công ty Tập trung Năng lượng Star Ring.

Sau hơn một năm cải tiến về mặt công nghệ,

Giám đốc kỹ thuật của công ty, Tiến sĩ Đỗ, cùng với nhóm chuyên gia kỹ thuật của mình, đang đứng không xa thiết bị Star Ring số 28 này.

Vương Hạ Minh, Chủ tịch điều hành được công ty Hải Lục Phong cử đến, quay đầu nhìn Tiến sĩ Đỗ và hỏi: “Đỗ tổng, thiết bị này đã có thể tiến hành thử nghiệm chưa?”

“Vâng, thiết bị đã sẵn sàng cho việc thử nghiệm.” Đến giai đoạn cuối cùng này, Tiến sĩ Đỗ cũng nhận ra rằng chỉ có thông qua các thử nghiệm thực tế mới có thể biết được tình hình thực sự của thiết bị này.

Các nhà nghiên cứu khác cũng đều cảm thấy lo lắng trong lòng.

Dù sao thì công ty Hải Lục Phong cũng đã đầu tư gần 8,6 tỷ nhân dân tệ, cùng với nhiều công nghệ bảo mật, nhân viên nghiên cứu và nguyên liệu đặc biệt. Nếu kết quả thử nghiệm lần này không như mong đợi, họ lo rằng công ty Hải Lục Phong sẽ ngừng hỗ trợ tài chính và các nguồn hỗ trợ khác.

Vương Hạ Minh nhìn quanh các khuôn mặt mọi người rồi cười và an ủi: “Mọi người đừng lo lắng quá. Ngay cả khi kết quả thử nghiệm không như ý muốn, công ty mẹ và Giám đốc Giang vẫn sẽ tiếp tục hỗ trợ dự án này.”

“Tổng giám đốc Vương, xin cảm ơn sự hỗ trợ to lớn của công ty mẹ và Giám đốc Giang.” Tiến sĩ Đỗ cũng cảm thấy mình thật may mắn.

Phải biết rằng rất nhiều nhà khoa học và nhóm nghiên cứu đều lo lắng về vấn đề nguồn tài chính nghiên cứu. Dù bạn có tài năng xuất chúng đến đâu, nếu không có nguồn tài chính đầy đủ, rất nhiều dự án nghiên cứu sẽ không thể triển khai được.

Còn các dự án nghiên cứu do chính phủ hay các trường đại học trong nước tổ chức thì không phải chỉ cần nói lời là các đơn vị liên quan sẽ cấp kinh phí cho bạn đâu.

Không phải là hệ thống kiểm duyệt này không tốt; thực tế, trong những năm gần đây, có không ít người lợi dụng để lừa đảo nguồn tài chính nghiên cứu.

Nhưng hệ thống kiểm duyệt nghiêm ngặt này, cùng với những yếu tố như sự thiên vị cá nhân và những quan hệ xã hội, rất có thể khiến những người thực sự cần nguồn tài chính nghiên cứu không thể nhận được nó, trong khi những kẻ lợi dụng lại chiếm đoạt chúng.

Mặc dù các thành viên trong nhóm của Tiến sĩ Đỗ đều đến từ Đại học Ngũ Đạo Khẩu, nhưng số tiền họ nhận được từ trường đại học này không nhiều lắm. Trước đây, phần lớn nguồn tài chính đến từ vốn đầu tư mạo hiểm, và việc tiếp cận nguồn vốn này cũng không hề dễ dàng.

Cho đến khi công ty Hải Lục Phong tham gia vào dự án, Công ty Tập trung Năng lượng Star Ring mới thực sự có được

Vương Hạc Minh nhìn đồng hồ và nói: “Đỗ tổng, các bạn cứ bắt đầu đi!”

“Được.”

Mọi người không tiếp tục ở lại trong xưởng nữa. Chỉ có một số nhân viên ở lại để tiến hành cuộc kiểm tra cuối cùng cho thiết bị Xing Hoàn 28.

Tiến sĩ Đỗ, Vương Hạc Minh cùng những người khác đã đến khu vực hầm trú ẩn có hệ thống bảo vệ cao ở bên cạnh, nơi có trung tâm điều khiển chuyên dụng. Dù sao thì công nghệ nhiệt hạch có thể kiểm soát hiện tại vẫn còn nhiều rủi ro, vì vậy mọi người đều không muốn tự rước họa vào thân.

Hai giờ sau, cuộc kiểm tra cuối cùng cho Xing Hoàn 28 đã hoàn thành thành công. Tiến sĩ Đỗ nhìn vào hình ảnh từ camera giám sát và lập tức ra lệnh: “Thí nghiệm đo lường thực tế đầu tiên bắt đầu!”

“Vâng,” các nhân viên trong trung tâm điều khiển đồng thanh trả lời.

Những nút bấm được nhấn xuống. Các bộ phận bên trong Xing Hoàn 28 cũng bắt đầu hoạt động.

Xing Hoàn 28 không chỉ kết hợp công nghệ của các thiết bị mô phỏng sao truyền thống và thiết bị Tokamak mà còn áp dụng công nghệ ống gia tốc từ xoắn ốc (tức là một loại máy va chạm hạt nhân thu nhỏ).

Khi các thiết bị được khởi động, plasma heli-3 ở nhiệt độ cao bên trong ống gia tốc từ xoắn ốc liên tục được gia tốc. Thiết bị này gồm hai buồng gia tốc từ xoắn ốc, có thể nhanh chóng đưa plasma heli-3 bên trong ống lên đến mức tối đa của máy va chạm hạt nhân.

“Báo cáo: Plasma heli-3 đã đạt đến mức tối đa để va chạm.”

“Hãy bơm plasma heli-3 vào ống phản ứng.”

“Nhận được.”

Khi hai luồng plasma heli-3 có vận tốc cao và đi theo hai hướng ngược nhau được bơm vào ống phản ứng, trong chốc lát, plasma heli-3 có năng lượng cao đã bắt đầu va chạm vào nhau. Những hạt nhân heli-3 bị vỡ ra, tạo thành các hạt siêu vi mô như neutron và proton; nhiệt độ của những hạt này lên tới hàng nghìn tỷ độ C. Những hạt có năng lượng cao này liên tục va chạm vào nhau, và dưới tác động của từ trường cường độ 100T của vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ bình thường, nhiệt độ của chúng càng ngày càng tăng.

Rất nhanh sau đó, phản ứng nhiệt hạch có thể kiểm soát đã xảy ra. Plasma heli-3 va chạm và hợp nhất với nhau. Lý do tại sao phản ứng này diễn ra dễ dàng là bởi vì trong quá trình va chạm, nhiệt độ tạo ra rất cao, có thể lên tới hàng nghìn tỷ độ C, giúp làm nóng plasma heli-3 bên trong lên đến hàng tỷ độ C, từ đó đạt đến nhiệt độ cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch có thể kiểm soát giữa heli-3 và heli-3.

Tất nhiên, mô hình phản ứng này không hoàn hảo chút nào; đặc biệt là trong quá trình các hạt năng lượng cao va chạm với nhau, sẽ tạo ra các hạt như neutron, proton, neutrino, v.v.

Trong số đó, do proton mang điện tích, chúng sẽ bị từ trường của vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ thường giữ chặt lại.

Neutrino rất nhỏ và hầu như không tương tác với vật liệu bên trong ống phản ứng, vì vậy không cần lo ngại gì cả.

Chỉ có neutron mới gây tổn hại cho vật liệu bên trong ống phản ứng. Lý do là neutron không mang điện tích, và trong quá trình va chạm với plasma, chúng thu thập được một lượng năng lượng lớn, điều này làm tăng đáng kể khả năng xuyên qua vật liệu.

May mắn thay, trong ống gia tốc từ xoắn ốc này, lượng hạt heli-3 khá ít, chỉ khoảng 1% tổng số. Plasma heli-3 thực sự được sử dụng để thực hiện phản ứng nhiệt hạch không phải thông qua va chạm, mà là nhờ vào nhiệt độ.

“Báo cáo: Có dấu hiệu neutron chiếu xạ lên vật liệu bên trong ống phản ứng.”

Tiến sĩ Du nhìn vào dữ liệu giám sát vật liệu bên trong ống phản ứng và phát hiện ra rằng trong vòng chưa đầy năm phút, lớp phủ lithium lỏng bên trong đã xuất hiện dấu hiệu ăn mòn rõ ràng.

Tuy nhiên, điều này nằm trong dự đoán của mọi người.

Bởi vì lớp phủ lithium lỏng chính là vật liệu được thiết kế riêng để hấp thụ neutron năng lượng cao. Lithium-6 là một chất hấp thụ neutron rất tốt, vì nó có diện tích tiếp xúc lớn khi phản ứng với neutron.

Khi bị neutron chiếu xạ, lithium-6 sẽ hấp thụ chúng và xảy ra phản ứng hạt nhân, tạo ra tritium và heli, từ đó giảm lượng neutron đi qua lớp lithium lỏng và có tác dụng che chắn neutron.

Hơn nữa, sau khi hấp thụ nhiệt lượng từ neutron năng lượng cao, lithium lỏng có thể trao đổi nhiệt với lớp vật liệu bên trong tiếp theo, giúp ngăn chặn sự tích tụ nhiệt độ; đồng thời, nhiệt lượng này cũng có thể được sử dụng để phát điện.

Tất nhiên, các neutron phân rã từ Hành tinh Vành đai 28 chỉ mang theo một lượng nhiệt nhỏ. Trong toàn bộ hệ thống này, chính phản ứng nhiệt hạch heli-3 mới là nguồn cung cấp nhiệt chính.

Tiến sĩ Du nhìn vào công suất phát điện của tuabin hơi nước và nhanh chóng tính toán tỷ lệ giữa năng lượng đầu vào và năng lượng đầu ra. Anh ta nhanh chóng xác định được giá trị Q của máy này, khoảng 16,4 – điều này có nghĩa là máy này có thể tạo ra năng lượng dư thừa.

Giá trị Q này đã đủ để sản xuất hàng loạt trên thị trường thương mại; nó tương đương với hiệu suất của các nhà máy điện than hiện nay, và cao hơn nhiều so với những giá trị Q trước đây (thường dưới 1). Điều này cho thấy rằng nhiệt hạch có thể được kiểm soát và áp dụng thực tế trong thời gian ngắn.

Thời gian trôi qua từng giây từng phút…

Ba giờ sau, Tiến sĩ Du quan sát thấy rằng trong quá trình bị chiếu xạ bởi neutron, lượng lithium-6 trong lớp phủ lithium lỏng liên tục chuyển hóa thành heli và trit; tuy nhiên, các thiết bị thu nhận neutron bên trong nhà máy không phát hiện ra dấu hiệu rò rỉ neutron nào cả.

Điều này khiến Tiến sĩ Du thở phào nhẹ nhõm. Ông nhìn đồng hồ rồi lệnh: “Tắt hệ thống phản ứng đi!”

“Nhận được.”

Không lâu sau, các bộ phận của thiết bị Star Ring 28 lần lượt ngừng hoạt động.

“A Vũ, cậu dẫn mọi người kiểm tra thiết bị đi.”

“Được.” A Vũ cùng với mười mấy đồng nghiệp mặc đầy đủ trang bị bảo hộ chống bức xạ và mũ bảo hiểm đặc biệt, sau đó bước vào nhà máy nơi thiết bị Star Ring 28 được đặt.

Vỏ ngoài của nhà máy này được làm từ các tấm chì, kết hợp với lớp vách bên trong được đúc bằng bê tông đặc biệt, có khả năng chịu đựng được sự chiếu xạ của neutron nhiệt. Dù sao thì nhà máy này cũng nằm gần trung tâm thành phố Trường An, vì vậy việc bảo vệ an toàn phải được thực hiện một cách nghiêm túc.

Sau khi làm mát bên trong thiết bị Star Ring 28, A Vũ và nhóm đồng nghiệp mở các ổ cắm đã được chuẩn bị sẵn để tháo rời các bộ phận của hệ thống phản ứng hợp nhất hạt nhân. Họ quan sát kỹ lưỡng bên trong các ống dẫn; lớp phủ lithium lỏng được giữ lại bởi hệ thống từ trường, và sau khi thiết bị ngừng hoạt động, lớp lithium này sẽ tự do chảy xuống đáy ống dẫn, sau đó qua các lỗ thoát nước, chảy vào thùng chứa lithium ở phía dưới thiết bị.

Bên trong các ống dẫn, lớp vách được phủ bởi lithium lỏng được làm từ hợp kim tungsten có khả năng chịu nhiệt độ cao. Mặc dù nhìn bằng mắt thường, bề mặt của các tấm hợp kim tungsten này không hề có vấn đề gì, nhưng mọi người vẫn cẩn thận tháo ra vài tấm để kiểm tra, sau đó cho chúng vào các hộp chì.

Tại trung tâm điều khiển, Tiến sĩ Du và nhóm đồng nghiệp thông qua camera giám sát đã nhìn thấy tình hình của các tấm hợp kim tungsten này. Một nhà nghiên cứu cười nói: “Tình hình tốt hơn nhiều so với dự đoán đấy!”

“Đúng vậy!”

“Mặc dù về mặt lý thuyết, phản ứng hợp nhất hạt nhân heli-3 không tạo ra neutron, nhưng các phản ứng phân hạch do va chạm thì vẫn tạo ra khá nhiều neutron.”

A Vũ và nhóm đồng nghiệp đã tháo ra một số bộ phận của thiết bị Star Ring 28, đặc biệt là các vật liệu bên trong ống dẫn tiếp xúc trực tiếp với các phản ứng hợp nhất hạt nhân và phân hạch do va chạm. Sau đó, họ mang những bộ phận này đến phòng thí nghiệm kiểm tra ở phía bên kia nhà máy để tiến hành kiểm tra toàn diện.

Dù thiết bị Star Ring 28 đã hoạt động

Nếu muốn trở thành một thiết bị nhiệt hạch có thể kiểm soát được và được sử dụng trong mục đích thương mại, thiết bị này cần phải hoạt động ổn định trong ít nhất nửa năm trước khi có thể đưa vào sản xuất thương mại.

Ba ngày sau, nhóm của Tiến sĩ Du đã nhận được báo cáo kiểm tra mới được công bố.

Một nhà nghiên cứu đẩy chiếc kính lên và nói: “Các tấm vật liệu hợp kim tungsten ở bên trong không có dấu hiệu hỏng hóc về cấu trúc; có vẻ như các neutron sinh ra từ quá trình chiếu xạ đã bị giữ lại bên trong ống dẫn.”

“Lượng lithium tiêu thụ khá ổn, khoảng 147 gam mỗi giờ,” một nhà nghiên cứu khác nhận xét, dựa vào thông tin trong báo cáo.

Động cơ Star Ring 28 có công suất phát điện tối đa là 1000 megawatt, và việc tiêu thụ 147 gam lithium lỏng mỗi giờ thực sự là con số rất nhỏ. Nếu sử dụng phản ứng nhiệt hạch deuterium-tritium truyền thống, do lượng neutron sinh ra trong quá trình này cao gấp hàng trăm lần so với Star Ring 28, lượng lithium lỏng cần tiêu thụ mỗi giờ sẽ lên tới hàng chục kilogram.

Cần biết rằng, tổng lượng quặng lithium trên toàn thế giới, khi được chuyển hóa thành lithium nguyên chất, chỉ khoảng 29 triệu tấn mà thôi.

Với vai trò là vật liệu lót bên trong các thiết bị nhiệt hạch có thể kiểm soát được, lithium sẽ bị tiêu hao hoàn toàn, chuyển hóa thành heli và tritium. Điều này có nghĩa là lượng lithium được sử dụng trong các thiết bị này sẽ được tiêu thụ theo hình thức không thể tái tạo được.

Có thể hiện tại, mỗi ngày Star Ring 28 chỉ tiêu thụ 3528 gam lithium 6, một con số không quá lớn – tương đương với 1287,72 kilogram lithium 6 mỗi năm.

Tuy nhiên, trong số lượng lithium nguyên chất hiện đang được khai thác, hàm lượng lithium 6 chỉ khoảng 7,5%, trong khi lithium 7 – loại lithium ổn định hơn – chiếm tới 92,5%.

Nhưng nếu trong tương lai các thiết bị nhiệt hạch có thể kiểm soát được được sử dụng rộng rãi, lượng lithium 6 cần tiêu thụ sẽ tăng lên đáng kể.

Mặc dù với sự tiến bộ của công nghệ, con người chắc chắn sẽ tìm thấy thêm nhiều mỏ lithium, nhưng việc hàm lượng lithium trên Trái Đất không đủ để đáp ứng nhu cầu thực tế vẫn là một vấn đề rất nghiêm trọng.

Tiến sĩ Du dường như rất tự tin: “Đừng lo lắng, mặc dù hiện tại chúng ta cần tiêu thụ một lượng lớn lithium, nhưng vẫn có giải pháp để khắc phục vấn đề này.”

Các nhà nghiên cứu cũng nhận ra điều này.

Bởi vì Star Ring 28 thực chất không phải là phiên bản cuối cùng mà họ hình dung.

Phiên bản cuối cùng mà họ mong đợi là sự kết hợp của nhiều phản ứng liên tiếp: trước tiên tiến hành phản ứng giữa helium-3 với helium-3, sau đó sử dụng các neutron sinh ra từ quá trình va chạm để chiếu xạ lithium lỏng, khiến nó chuyển hóa thành heli và tritium.

Sau đó, tritium thu được trong ống phản

Vì phản ứng hợp nhất hạt nhân giữa heli-3 và trit sẽ tạo ra nhiều neutron; những neutron này có thể đánh vào lithium-7, khiến lithium-7 biến thành lithium-6 cùng với một proton.

Nói cách khác, phiên bản mà họ đang nghiên cứu có thể đảm bảo sự tuần hoàn của nguyên tố lithium-6, không cần phải lấy thêm lithium-6 từ bên ngoài.

Phản ứng hợp nhất hạt nhân giữa heli-3 và trit diễn ra dễ dàng hơn nhiều so với phản ứng giữa hai nguyên tử heli-3 với nhau. Thực tế, sau khi thành công trong việc kiểm soát được quá trình hợp nhất heli-3, các loại hợp nhất hạt nhân khác cũng sẽ trở nên dễ dàng hơn. Ngay cả việc sử dụng trit để thực hiện phản ứnh hợp nhất hạt nhân cũng đã có thể thực hiện được hiện nay.

Wang Heming nhìn vào báo cáo trong tay rồi ngẩng đầu nhìn Tiến sĩ Du: “Ý tôi là, kết quả của cuộc thử nghiệm lần này đã đạt được kỳ vọng?”

Tiến sĩ Du chia sẻ ý kiến của mình: “Đúng vậy, ông Wang. Bước tiếp theo, tôi dự định tiến hành các cuộc thử nghiệm liên tục trong 3 ngày và 1 tháng, đồng thời xây dựng nguyên mẫu thiết bị Star Ring 29.”

“Được thôi, về vấn đề kinh phí thì không cần lo lắng. Tôi sẽ báo cáo với công ty mẹ,” Wang Heming cam đoan.

Nếu kết quả thử nghiệm không như mong đợi, việc xin kinh phí từ công ty mẹ sẽ khá khó khăn. Nhưng bây giờ, vì kết quả thử nghiệm của Star Ring 28 đã đạt yêu cầu, việc xin tiền sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều.

Thực tế, nếu bỏ qua nhược điểm là Star Ring 28 cần tiêu thụ lithium-6, thiết bị hợp nhất hạt nhân này đã có thể được đưa vào sản xuất thương mại. Tuy nhiên, phiên bản mà nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Du đang theo đuổi là hệ thống hợp nhất hạt nhân có khả năng tự cung tự cấp lithium, vì vậy vẫn cần tiếp tục cải tiến và nghiên cứu thêm.

Hơn nữa, hiện nay nhu cầu về năng lượng trong nước không quá căng thẳng như người ta tưởng tượng. Đặc biệt là với việc liên tục triển khai các thiết bị phát điện sử dụng tấm pin mặt trời mỏng, quy mô sản xuất điện năng trong nước hiện nay đã rất lớn, và một phần lớn nguồn điện mới này đến từ năng lượng mặt trời và gió.

Do đó, nghiên cứu về công nghệ hợp nhất hạt nhân vẫn có thể tiếp tục được thúc đẩy. Và vì yêu cầu về bảo mật, thành công của Star Ring 28 hiện vẫn chưa được công bố. Lý do cho việc giữ kín thông tin này chủ yếu là để tránh trở thành nguồn tham khảo cho các cường quốc Châu Âu và Mỹ. Cần nhớ rằng, sau khi bom hạt nhân được phát triển, các cường quốc khác trên thế giới cũng nhanh chóng tái tạo được công nghệ này. Việc thúc đẩy các dự án nghi