RFI : Tạo ra nguồn năng lượng giống như quy trình cung cấp năng lượng cho
mặt trời, đó là mục tiêu của dự án ITER, lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch
quốc tế. Sau hàng chục năm trời hợp tác nghiên cứu, vào tháng 7 năm 2001,
giới chuyên gia quốc tế đã hoàn tất bản thiết kế chi tiếc dự án này. Công
việc tiếp theo là chọn địa điểm xây dựng. Theo các cuộc thương lượng gần đây
giữa Nhật Bản và liên hiệp Châu Âu, nhiều nguồn tin cho rằng dự án có thể
thi công tại Cadarache, miền Nam nước Pháp.
Để tìm hiểu dự án này, RFI phỏng vấn ông Nguyễn Khắc Nhẫn,
nguyên cố vấn kinh tế, dự báo, chiến lược công ty điện lực Pháp (EDF) và
giáo sư Trường Đại học Bách khoa Grenoble.
RFI : Kính chào gs Nguyễn Khắc Nhẫn.Trước tiên xin giáo sư cho biết vì
sao các nước công nghiệp lại quyết định thực hiện dự án ITER. Quy mô của dự
án này ra sao và các bước thực hiện như thế nào thưa giáo sư.
NKN : Dự án nghiên cứu quốc tế quan trọng nhất nhì ITER( International
Thermonuclear Eperimental Reactor) có mục đích hiến cho nhân loại trong
tương lai điện nhiệt hạch hạt nhân, một nguồn năng lượng trên lý thuyết,
phong phú, để thay thế dầu, khí, than dần dần sẽ cạn kiệt.
Thành viên của dự án gồm có : Hàn Quốc, Hoa Kỳ, liên minh Châu
Âu, Nga, Nhật Bản và Trung Quốc. Chi phí dự trù đầu tư lên đến 6 tỷ USD, sẽ
cần thêm 6 tỷ nữa cho việc nghiên cứu và khai thác trong 30 năm tới, với sự
cộng tác của hơn 1000 chuyên gia. Hiện nay đang có sự tranh giành căng thẳng
về vị trí xây cất giữa Pháp [1] (ở Cadarache) và Nhật (ở Rokkasho-mura).
Dự án ITER xuất hiện từ 1992, nhưng năng lượng nhiệt hạch hạt
nhân được các nhà khoa hoc nghiên cứu từ hơn nửa thế kỷ nay [2].
RFI : Dạ trên phương diện kỹ thuật, lò phản ứng nhiệt hạch này khác gì so
với những lò phản ứng hạt nhân đang vận hành trên thế giới ?
NKN : Những nhà máy điện hạt nhân đang vận hành dùng phản ứng phân hạch hạt
nhân (fission nucléaire). Ở đây các hạt nhân nặng Uranium bị
neutron bắn phá, đập vỡ ra những hạt nhân nhẹ hơn và giải phóng năng lượng.
[3]
Ngược lại, trong phản ứng nhiêt hạch hạt nhân (fusion nucléaire)
của lò ITER, năng lượng [3] được phát sinh khi các hạt nhân nhẹ như
deutérium và tritium [4]- hai đồng vị của hydro- hợp nhất với nhau nhờ một
nhiệt lượng cực kỳ lớn để hình thành hạt nhân nặng hơn.
RFI Dạ xin gs giải thích về quy trình tạo năng lượng mà giới chuyên gia
sẽ tiến hành thí nghiệm trong khuôn khổ dự án ITER.
NKN : Anh có vẻ muốn khủng bố tôi ! Câu hỏi này khó vì tôi không có kinh
nghiệm như trong lĩnh vực hạt nhân phân hạch cổ điển. Trước khi trả lời, xin
anh cho phép tôi phát biểu ngay một ý kiến cá nhân còn đang nóng hổi trong
đầu óc. Với điện hạt nhân phân hạch, các nhà khoa học đã bắt chước hiện
tượng vật lý trong lòng quả đất. Nay với ITER, thay vì trọng nể mặt trời, sử
dụng nguồn năng lượng tái tạo thiên nhiên, tương đối rẻ tiền, không cần
nhiệt độ khổng lồ, các nhà khoa học một lần nữa lại khiêu khích tạo hóa.
Trong 50 năm qua, họ đã phung phí tiền bạc, quyết tâm tái tạo trên trái đất
này, hiện tượng năng lượng nhiệt hạch của mặt trời và những vì sao khác, mà
đến nay, nhân loại vẫn chưa có 1 kWh nhiệt hạch hạt nhân nào !
Trở lại câu hỏi của anh, tôi xin vắn tắt nhắc lại hai phương
pháp, tương đương, tạo năng lượng nhiệt hạch.
1. Hợp nhất từ trường (magnétique).
2. Hợp nhất quán tính (inertielle).
ITER dùng phương pháp từ trường theo kiểu lò hình bánh cam vòng
Tokamak, để tạo và duy trì các điều kiện cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch.
Các nam châm siêu dẫn (supra conducteur) nhốt, kiểm soát và giữ ở giữa không
trung trong lò hỗn hợp ion hóa deutérium – tritium (gọi là plasma). Công
suất các nhà khoa học mong đợi là 500 MW trong vòng 400 giây.
Muốn các phản ứng nhiệt hạch duy trì mức sản suất năng lượng cao
hơn mức tiêu thụ, cần phải thoả mãn 3 điều kiện gọi là tiêu chuẩn Lawson :
-Nhiệt độ plasma phải trên 100 triệu °C (6 lần lớn
hơn nhiệt độ mặt trời) [5].
-Plasma phải dày đặc.
-Thời gian giam hãm (temps de confinement) phải khá
dài : vài trăm giây.
Đến nay những thí nghiệm chỉ giải quyết riêng biệt từng điều
kiện. ITER có mục tiêu thỏa mãn cả 3 điều kiện cùng một lúc.
Phương pháp thứ hai – quán tính- do sự chiếu xạ (irradiation)
nhiêu liệu deutérium- tritium bằng một nguồn ở phía ngoài gọi là driver như
chùm laser hay tia X [6].
Cần nhấn mạnh một điểm quan trọng : ITER không phải là một dự án
có tính cách công nghiệp, nó chỉ là một lò nghiên cứu khoa học.
Một lò nhiệt hạch hạt nhân đặt ra 3 vấn đề căn bản hết sức phức
tạp :
1. Việc khuất phục được những phản ứng nhiệt hạch.
2. Việc sản xuất các thành phần để hợp nhất hạt nhân
nhẹ.
3. Sức chịu đựng của những vật liệu dùng cho nhà bảo
lò phản ứng (enceinte de confinement). Thiết bị ITER chỉ cho
phép nghiên cứu vấn đề số 1 mà thôi.
Nguồn năng lượng nhiệt hạch hạt nhân không vô tận như người ta
tưởng vì tritium (được tạo ra nhờ lithium, không có dồi dào ở biển như
deutérium (34 g/m 3)). Mỗi phản ứng hợp nhất deutérium + tritium
sản xuất một hạt nhân hélium và 1 neutron với năng lượng khổng lồ 14 MeV
(Million électron-volt). Hiện nay chưa có một vật liệu nào có thể chịu đựng
mức phóng xạ quá lớn trên.
RFI : Theo giáo sư, trong việc bảo vệ môi trường, thì việc tạo năng lượng
qua phản ứng nhiệt hạch có « sạch » hơn quy trình tạo năng lượng qua phản
ứng hạt nhân hay không ?
NKN : Cảm ơn anh. Câu hỏi này của anh rất quan trọng vì luận điệu tuyên
truyền cho những thông tin không chính xác.
Không có nguồn năng lượng nào sạch cả, không nhiều thì ít cũng
có sự ô nhiễm môi trường [7]! Lò nhiệt hạch hạt nhân có mức phóng xạ 10 lần
lớn hơn mức phóng xạ thường gặp, kể cả trong những nhà máy điện hạt nhân
neutron nhanh (réacteurs rapides).
RFI : Xin giáo sư cho biết triển vọng khả thi của dự án ITER và theo ý
kiến cá nhân, giáo sư nghĩ gì về dự án này.
NKN : Theo cá nhân tôi (và cũng là ý kiến của một số chuyên gia va giáo sư
Pháp hoặc ngoại quốc), dự án ITER không có triển vọng [7].
Trong hơn nữa thế kỷ qua, số tiền dành cho lĩnh vực nhiệt hạch
đã lên đến bạc tỷ USD, nay lại bỏ thêm hàng chục tỷ nữa, mà không có nhà
khoa học nào dám bảo đảm sự thành công. Xong chương trình nghiên cứu ITER
vào chân trời 2040-2050, (năng lượng tái tạo lúc ấy đã kinh tế), còn
phải nhiều kinh phí để đầu tư vào các giai đoạn công nghệ và công nghiệp.
Cho nên điện nhiệt hạch hạt nhân không thể nào xuất hiện trước cuối thế kỷ
21 này.
Để dành những chục tỷ USD trên để phát triển mạnh các chương
trình năng lượng tái tạo và tiết kiệm năng lượng thì quý cho nhân loại hơn !
Nhiều nước công nghiệp mạnh ích kỷ, vẫn giữ áp lực, muốn duy trì ảnh hưởng
và uy tín khoa học đối với các nước đang phát triển. Họ muốn điện hạt nhân
tồn tại vĩnh viễn, không có sự gián đoạn từ những phản ứng phân hạch hôm nay
đến những phản ứng nhiệt hạch ngày mai.
Sử dụng nhiên liệu mặt trời, nước, gió, địa nhiệt, thủy triều, sinh khối có
tốn xu nào không, có dồi dào hơn không ?
Thế giới đang tiếp tục đi vào con đường bế tắc hết sức nguy
hiểm. Đối với tôi, điện hạt nhân phân hạch hay nhiệt hạch không phải là lời
giải cho bài toán năng lượng và hòa bình của nhân loại.
Ghi chú :
Để trả lời những câu hỏi của môt số thính giả, tác giả xin mạn
phép thêm vài chi tiết sau đây :
[1]. Dư luận cho rằng, vì lập trường của Pháp đối với chiến tranh IRAK, Mỹ
ủng hộ Nhật. Tuy nhiên, Nhật có thể tặng món quà nhiễm độc này cho Pháp với
điều kiện có thể bán rất nhiều dụng cụ máy móc thiết bị ITER.
[2]. 1920: Francis William
Aston nghiên cứu về năng lượng hélium.
1934 : Rutherford, Oliphant, và Harteck thành công thí
nghiệm hợp nhất giữa hai hạt nhân deutérium.
1946 : Thomson và Blackman (đại học Londres) đăng ký bằng
sáng chế lò nhiệt hạch.
1951 : Andréi Sakharov (Nga) và Igor Tamm sáng chế lò
Tokamak.
1968 : Các nhà khoa học Nga được nhiều thành tích quan trọng
nhờ đã sáng chế lò Tokamak T-3.
Tiếp đó nhiều lò nghiên cứu được xuất hiện :
-Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) ở Princeton
(Mỹ).
-JT-60 ở Nhật.
-TFR ở Fontenay aux Roses (Pháp).
-Tore Supra ở Cadarache (Pháp)
1986 : Châu Âu, Canada, Mỹ, Nga, Nhật quyết định hợp tác
để chế tạo một thế hệ Tokamak mới : dự án ITER bắt nguồn từ đây.
1991 : Tokamak của Châu Âu JET (Joint European Torus) có
hiệu lực cao nhất, đặt ở Culham (Anh). JET đã sản xuất được 16 MW trong vòng
gần nửa giây.
2001 : Mỹ rút lui dự án ITER.
2003 : Mỹ đổi ý kiến, trở lại dự án. Trung quốc và Hàn
quốc gia nhập dự án ITER. Các thành viên chọn địa điểm xây cất ở Pháp hoặc ở
Nhật (Tây ban nha rút lui).
[3]. Năm 1905, Albert
Einstein, lúc khám phá ra công thức lừng danh E=mc2, chứng minh
sự tương đương giữa E (năng lượng) và m (khối lượng), vô tình đã dọn đường
cho các bom nguyên tử (Hiroshima va Nagasaki).
[4]. Các nhà khoa học chọn phản ứng tương đối đơn giản deutérium-tritium vì
nhiệt độ khổng lồ (trên một hai trăm triệu °C) cần thiết thấp hơn nhiệt độ
cần cho các phản ứng deutérium- deutérium hay deutrérium-hélium 3.
[5]. Vấn dề lực hấp dẫn (force gravitationnelle).
[6]. Sau 2010, laser NIF (Nuclear Ignition Facility) ở Californie (Mỹ) và
laser LMJ (mégajoule) ở gần Bordeaux (Pháp) sẽ được khai thác.
[7]. Các giáo sư vật lý Pháp
Sébastien Balibar, Yves Pomeau và Jacques Treiner đã tỏ ý không ủng hộ ITER
trên báo chí.
Hai giáo sư vật lý Nhật Masatoshi Koshiba (giải thưởng
Nobel vật lý 2002) và Akira Hasegawa (chuyên gia plasma) hoàn toàn chống dự
án ITER. Hai nhân vật này cho rằng dự án ITER không kinh tế mà còn nguy
hiểm. Họ đã có thư cho chính phủ Nhật, yêu cầu đừng đón nhận ITER trên lãnh
thổ với những lý do sau đây :
-Vấn đề an toàn và môi trường khó được bảo vệ (mức
phóng xạ có thể tai hại cho sức khỏe dân chúng).
-Tritium (chu kỳ :12,3 năm) là một chất vô cùng nguy
hiểm (một số lượng nhỏ bé có thể giết chết rất nhiều người).