# Dự án lịch sử loài người: Lắp ráp lò phản ứng hạt nhân

Thế giới chứng kiến một cột mốc quan trọng khi dự án năng lượng hợp nhất lớn nhất lịch sử bước vào giai đoạn lắp ráp lõi lò phản ứng do tập đoàn Westinghouse Electric Company của Mỹ đứng đầu. Dự án hợp tác quốc tế khổng lồ này, đặt tại Cadarache miền nam nước Pháp, hướng tới khai thác sức mạnh của phản ứng hạt nhân hợp nhất – cùng quá trình cung cấp năng lượng cho mặt trời của chúng ta – để tạo ra nguồn năng lượng sạch, gần như vô tận cho tương lai của nhân loại.

## Westinghouse dẫn đầu lắp ráp lõi tokamak của ITER

Vào tháng 8 năm 2025, dự án hợp nhất ITER đã bước vào giai đoạn kỹ thuật đầy thách thức nhất: lắp ráp cuối cùng của lõi lò phản ứng. Tập đoàn hạt nhân khổng lồ của Mỹ Westinghouse đã giành được hợp đồng trị giá 168 triệu euro để dẫn đầu hoạt động quan trọng này, bao gồm việc lắp đặt và hàn chính xác chín cấu kiện thép khổng lồ để tạo thành bình chân không của tokamak – trái tim của lò phản ứng hợp nhất.

Bình chân không tokamak tạo thành một buồng hình vòng hoa khổng lồ, nơi phản ứng hợp nhất cuối cùng sẽ diễn ra. Mỗi cấu kiện 400 tấn phải được định vị và hàn với độ chính xác đến milimét để tạo thành một buồng hoàn toàn tròn và kín khí hoàn toàn. Bên trong bình này, hydro plasma sẽ được加热 đến nhiệt độ trên 150 triệu độ C – nhiệt độ vượt xa nhiệt độ ở trung tâm mặt trời của chúng ta – để kích hoạt phản ứng hạt nhân hợp nhất.

Westinghouse mang hơn một thập kỷ kinh nghiệm với ITER vào nhiệm vụ này. Công ty đã hợp tác với các công ty Ý Ansaldo Nucleare và Walter Tosto như một phần của liên minh AMW, đã sản xuất năm trong số chín cấu kiện bình chân không. Chuyên môn cần thiết cho việc lắp ráp này giống như xử lý các lực lượng vô cùng to lớn, nơi kỹ thuật chính xác phải chứa đựng an toàn năng lượng khổng lồ.

Bernard Bigot, cựu Tổng Giám đốc ITER, đã mô tả thử thách này là “lắp ráp một câu đố ba chiều trên quy mô công nghiệp”. Bình chân không phải chịu được căng th nhiệt độ cực độ, từ trường mạnh mẽ và duy trì điều kiện bên trong hoàn hảo để chứa plasma – khiến nó trở thành một trong những dự án kỹ thuật tinh vi nhất từng được thực hiện.

## Hợp tác toàn cầu chưa từng có

ITER là một ví dụ đặc biệt về hợp tác khoa học quốc tế, thống nhất 35 quốc gia trong việc theo đuổi năng lượng hợp nhất. Các đối tác dự án bao gồm Liên minh châu Âu, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Ấn Độ và Hàn Quốc – cùng nhau đại diện cho hơn một nửa dân số thế giới và 85% GDP toàn cầu.

Điều làm cho ITER đặc biệt đáng chú ý là cấu trúc hợp tác của nó. Mỗi quốc gia tham gia đóng góp các thành phần cụ thể được sản xuất theo thông số kỹ thuật chính xác trước khi được vận chuyển đến Pháp để lắp ráp. Phương pháp tiếp cận này giống như một chuỗi cung ứng toàn cầu cho sự tiến bộ khoa học, với các thành phần đi từ cơ sở trên bốn lục địa trước khi đến đích cuối cùng.

Quy mô đối tác quốc tế này thậm chí còn vượt qua các nỗ lực khoa học khổng lồ khác, tạo ra một khuôn mẫu cho cách nhân loại có thể giải quyết các thách thức toàn cầu khác.

Các đóng góp chính của ITER bao gồm:

Châu Âu: Khu xây dựng, tòa nhà và 45,6% thành phần
Hoa Kỳ: Hệ thống nam chín trung tâm và hệ thống nước làm mát
Trung Quốc: Cuộn dây hiệu chỉnh và thành phần nguồn cung cấp
Nhật Bản: Cuộn trường toroidal và dây dẫn nam chín trung tâm
Nga: Cuộn trường poloidal và hệ thống chẩn đoán chuyên dụng

## Mục tiêu kỹ thuật và thách thức thời gian

Mục tiêu kỹ thuật chính của ITER là chứng minh năng lượng hợp nhất ở quy mô thương mại. Lò phản ứng nhằm mục đích tạo ra 500 megawatt năng lượng hợp nhất từ 50 megawatt năng lượng đầu vào – một lợi tức gấp mười lần sẽ chứng minh tính khả thi của hợp nhất như một nguồn năng lượng. Thành tựu này sẽ đại diện cho một bước đột phá tương tự như quan sát các hiện tượng thiên thể qua kính viễn vọng cách mạng, mang lại cho nhân loại cái nhìn tiềm năng về tương lai năng lượng.

Tuy nhiên, dự án đã phải đối mặt với các điều chỉnh đáng kể về thời gian kể từ khi phá đất vào năm 2010. Ban đầu nhắm đến hoạt động plasma đầu tiên vào năm 2018, lịch trình đã được điều chỉnh nhiều lần do sự phức tạp kỹ thuật, thách thức chuỗi cung ứng và khó khăn đơn giản trong việc điều phối đóng góp từ hàng chục quốc gia. Các dự án hiện tại hướng đến các thuyết minh deuterium-tritium có ý nghĩa vào năm 2035.

Sự gia hạn thời gian này phản ánh thách thức dai dẳng của năng lượng hợp nhất: tạo và duy trì các điều kiện chính xác để phản ứng hạt nhân hợp nhất bền vững. Câu nói nổi tiếng trong ngành rằng hợp nhất “luôn còn cách 30 năm” nhấn mạnh những rào cản kỹ thuật đã liên tục đẩy thời gian thương mại hóa xa hơn trong tương lai.

## Vượt quá ITER: Lộ trình đến năng lượng hợp nhất

ITER không phải là điểm kết thúc mà là một bước đệm quan trọng hướng tới năng lượng hợp nhất thương mại. Mặc dù có quy mô khổng lồ, ITER vẫn là một thí nghiệm khoa học sẽ không tạo ra điện cho lưới điện. Kiến thức thu được sẽ thông báo cho các lò phản ứng DEMO thế hệ tiếp theo, nhằm chứng minh sản xuất điện thương mại.

Năng lượng hợp nhất mang lại những lợi thế thuyết phục như một nguồn năng lượng. Khác với phân hạt nhân truyền thống, hợp nhất không tạo ra chất thải phóng xạ tồn tại lâu và không thể duy trì một phản ứng dây chuyền chạy tựa. Nguồn nhiên liệu của nó – chủ yếu là đồng vị hydro – dồi dào, với đủ deuterium trong đại dương Trái Đất để cung cấp năng lượng cho nền văn minh trong hàng triệu năm.

Lộ trình từ ITER đến năng lượng hợp nhất thương mại kéo dài hàng thập kỷ, đòi hỏi sự kiên nhẫn tương tự như cần thiết khi nghiên cứu các quá trình địa chất định hình lại lục địa. Tuy nhiên, phần thưởng tiềm năng – một nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn – tiếp tục thúc đẩy đầu tư quốc tế bất kể thời gian gia hạn.

Nhiều chuyên gia hợp nhất tin rằng thành công của ITER sẽ tạo ra nhiều phương pháp tiếp cận năng lượng hợp nhất thương mại. Trong khi ITER sử dụng thiết kế tokamak, các khái niệm thay thế như stellarator, nén quán tính và máy phản chiếu từ đang phát triển song song, tạo ra một hệ sinh thái đa dạng các công nghệ hợp nhất có thể đẩy nhanh con đường thực hiện thực tế.

Khi Westinghouse bắt đầu quá trình tinh tế lắp ráp lõi ITER, nhân loại tiến thêm một bước gần hơn với việc khai thác sức mạnh của các vì sao. Thời khắc mang tính bước ngoặt trong cuộc tìm kiếm năng lượng hợp nhất này không chỉ đại diện cho thành tựu kỹ thuật mà còn là minh chứng cho những gì hợp tác quốc tế có thể đạt được khi tập trung vào việc giải quyết những thách thức lớn nhất của chúng ta.