Steven Cowley: Fusion is energy's future

Steven Cowley: Hợp hạch -- nguồn năng lượng của tương lai

Translator: Ha Tran Reviewer: Anh Tran

The key question is, "When are we going to get fusion?"

Câu hỏi chính đặt ra là, " Khi nào chúng ta sẽ có hợp hạch?"

It's really been a long time since we've known about fusion.

Chúng ta đã biết về hợp hạch từ lâu.

We've known about fusion since 1920,

Cụ thể là từ năm 1920,

when Sir Arthur Stanley Eddington

khi ngài Arthur Stanley Eddington

and the British Association for the Advancement of Science

và Hiệp Hội Tiến Bộ Khoa Học Anh

conjectured that that's why the sun shines.

đã cho rằng đó chính là lý do tại sao mặt trời tỏa sáng.

I've always been very worried about resource.

Tôi luôn lo lắng về tài nguyên.

I don't know about you, but

Không bết các bạn thế nào, nhưng

when my mother gave me food,

khi mẹ cho tôi ăn,

I always sorted the ones I disliked

tôi luôn gạt những món tôi ghét

from the ones I liked.

khỏi những món tôi thích.

And I ate the disliked ones first,

Và tôi ăn món không ngon trước,

because the ones you like, you want to save.

vì bạn luôn muốn để dành món ngon sau cùng.

And as a child you're always worried about resource.

Khi còn nhỏ, chúng ta luôn lo lắng về tài nguyên.

And once it was sort of explained to me

Và khi biết được tình trạng

how fast we were using up the world's resources,

khai thác kiệt quệ tài nguyên thế giới nhanh đến mức nào,

I got very upset,

tôi lo lắng vô cùng,

about as upset as I did when I realized

như khi tôi nhận ra

that the Earth will only last about five billion years

trái đất chỉ còn sống được 5 tỷ năm nữa

before it's swallowed by the sun.

trước khi bị mặt trời nuốt chửng.

Big events in my life,

Các sự kiện lớn trong đời tôi,

a strange child.

một đứa trẻ lạ lẫm.

(Laughter)

(Tiếng cười)

Energy, at the moment, is dominated by resource.

Năng lượng hiện nay chủ yếu dựa vào tài nguyên.

The countries that make a lot of money out of energy

Các nước kiếm nhiều tiền từ năng lượng

have something underneath them.

có các mỏ tài nguyên khoáng sản ngầm.

Coal-powered industrial revolution in this country --

Cuộc cách mạng công nghiệp ở nước ta dùng than làm năng lượng --

oil, gas, sorry.

dầu, khí đốt, xin lỗi.

(Laughter)

(Tiếng cười)

Gas, I'm probably the only person

Khí đốt, tôi có thể là người duy nhất

who really enjoys it when Mister Putin

vui mừng khi ngài Putin

turns off the gas tap, because my budget goes up.

đóng van gas lại, vì ngân sách của tôi sẽ tăng.

We're really dominated now

Chúng ta đang bị phụ thuộc vào

by those things that we're using up faster and faster and faster.

những nguồn năng lượng mà chúng ta khai thác và sử dụng ngày càng nhanh.

And as we try to lift billions of people out of poverty

Và khi chúng ta cố gắng đẩy hàng triệu người khỏi tình cảnh nghèo đói

in the Third World, in the developing world,

trong thế giới thứ 3, thế giới đang phát triển,

we're using energy faster and faster.

chúng ta lại càng sử dụng năng lượng nhanh hơn.

And those resources are going away.

Và các nguồn tài nguyên đó sắp cạn kiệt đến nơi.

And the way we'll make energy in the future

Và việc tạo ra năng lượng trong tương lai

is not from resource,

không phụ thuộc vào tài nguyên

it's really from knowledge.

cần có hiểu biết và kiến thức.

If you look 50 years into the future,

Trong 50 năm tới,

the way we probably will be making energy

cách chúng ta tạo ra năng lượng

is probably one of these three,

sẽ có thể là một trong 3 cách sau đây,

with some wind, with some other things,

bằng gió, bằng một số tài nguyên khác,

but these are going to be the base load energy drivers.

nhưng đó sẽ là các động cơ năng lượng phụ tải cơ bản.

Solar can do it, and we certainly have to develop solar.

Năng lượng mặt trời có khả năng và chúng ta nhất định phải phát triển nó.

But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar

Nhưng chúng ta cần học hỏi nhiều trước khi biến nó thành

the base load energy supply for the world.

nguồn cung cấp năng lượng phụ tải cho thế giới.

Fission.

Phân hạch.

Our government is going to put in six new nuclear power stations.

Chính phủ ta sắp xây dựng 6 nhà máy điện hạt nhân mới.

They're going to put in six new nuclear power stations,

Sáu nhà máy điện hạt nhân mới

and probably more after that.

và còn hơn thế nữa sau đó.

China is building nuclear power stations. Everybody is.

Trung Quốc đang xây dựng các nhà máy điện hạt nhân. Thiên hạ ai cũng muốn làm.

Because they know that that is one sure way

Vì họ biết đó là một cách chắc ăn

to do carbon-free energy.

để sản xuất năng lượng sạch carbon.

But if you wanted to know what the perfect energy source is,

Nhưng nếu muốn biết nguồn năng lượng hoàn hảo là gì,

the perfect energy source is one

thì đó là nguồn năng lượng

that doesn't take up much space,

không chiếm dụng nhiều không gian,

has a virtually inexhaustible supply,

có nguồn cung cấp vô hạn,

is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere,

an toàn, không thải nhiều carbon vào khí quyển,

doesn't leave any long-lived radioactive waste:

không thải tí chất thải phóng xạ tồn tại lâu dài nào,

it's fusion.

hoàn hảo -- nó chính là năng lượng hợp hạch.

But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases.

Nhưng có một điểm yếu, dĩ nhiên nhân vô thập toàn,

Fusion is very hard to do.

Hợp hạch rất khó thực hiện.

We've been trying for 50 years.

Chúng ta đã thử trong 50 năm qua.

Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics.

Ok. Vậy hợp hạch là gì? Phải kể đến vật lý hạt nhân.

And sorry about that, but this is what turns me on.

Và xin lỗi vì điều đó, nhưng đó là lý do tôi diễn thuyết hôm nay.

(Laughter)

(Tiếng cười)

I was a strange child.

Tôi là một đứa trẻ kỳ lạ.

Nuclear energy comes for a simple reason.

Năng lượng hạt nhân đến từ một lý do đơn giản.

The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table.

Hạt nhân ổn định nhất là sắt, ngay chính giữa bảng tuần hoàn Mev.

It's a medium-sized nucleus.

Nó là một hạt nhân cỡ trung bình.

And you want to go towards iron if you want to get energy.

Và nếu muốn có năng lượng, chúng ta cần hướng tới sắt.

So, uranium, which is very big, wants to split.

Uranium rất lớn và dễ tách.

But small atoms want to join together,

Nhưng các nguyên tử nhỏ lại dễ hợp với nhau.

small nuclei want to join together

Các hạt nhân nhỏ muốn hợp với nhau

to make bigger ones to go towards iron.

để tạo ra hạt nhân lớn hơn để đi tới sắt.

And you can get energy out this way.

Và bạn có thể tạo ra năng lượng bằng cách này.

And indeed that's exactly what stars do.

Và quả thực đó chính là công việc của các ngôi sao.

In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium

Ở giữa các ngôi sao bạn gom hydro lại để tạo ra helium

and then helium together to make carbon,

và sau đó helium kết hợp lại tạo thành carbon,

to make oxygen, all the things that you're made of

thành oxi, các chất cấu tạo lên vạn vật

are made in the middle of stars.

đều được tạo ra từ tâm các ngôi sao.

But it's a hard process to do

Nhưng đó là một quá trình khó như hái sao

because, as you know, the middle of a star is quite hot,

vì tâm của ngôi sao rất nóng,

almost by definition.

lý thuyết thế thì ai cũng biết.

And there is one reaction

Và có một phản ứng.

that's probably the easiest fusion reaction to do.

Đó có lẽ là phản ứng hợp hạch dễ làm nhất.

It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen:

Nó ở giữa hai đồng vị của hydro, 2 loại của hydro,

deuterium, which is heavy hydrogen,

đơteri, còn gọi là hydro nặng,

which you can get from seawater,

có thể chiết xuất từ nước biển,

and tritium which is super-heavy hydrogen.

và tritium, hay còn gọi là hydro siêu nặng.

These two nuclei, when they're far apart, are charged.

Đây là hai hạt nhân, khi tách nhau ra sẽ tích điện.

And you push them together and they repel.

Và khi bạn đẩy chúng vào nhau, chúng sẽ cưỡng lại.

But when you get them close enough,

Nhưng nếu đẩy chúng đủ gần,

something called the strong force starts to act

thì một lực mạnh bắt đầu hoạt động

and pulls them together.

và kéo chúng lại với nhau.

So, most of the time they repel.

Thường thì chúng sẽ cưỡng lại.

You get them closer and closer and closer and then at some point

Bạn cho chúng gần nhau dần dần đến một mức nào đó

the strong force grips them together.

lực mạnh đó sẽ tóm chúng lại với nhau.

For a moment they become helium 5,

Trong chớp mắt, chúng trở thành helium 5,

because they've got five particles inside them.

vì chúng có 5 hạt bên trong.

So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together

Vậy, quá trình đó là như vậy. Đơteri và tritium đi cùng nhau.

makes helium 5.

tạo ra helium 5.

Helium splits out, and a neutron comes out

Helium tách ra và sinh ra một neutron

and lots of energy comes out.

cùng nhiều năng lượng.

If you can get something to about 150 million degrees,

Nếu nhiệt độ tăng lên 150 triệu độ,

things will be rattling around so fast

quá trình sẽ tăng tốc

that every time they collide in just the right configuration,

mỗi lần chúng va chạm đúng kiểu,

this will happen, and it will release energy.

quá trình sẽ diễn ra và giải phóng năng lượng.

And that energy is what powers fusion.

Và năng lượng đó nuôi sống hợp hạch.

And it's this reaction that we want to do.

Và đó chính là phản ứng chúng ta mong muốn.

There is one trickiness about this reaction.

Phản ứng đó có một điểm hóc búa.

Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees,

Khó ở chỗ làm sao để tăng nhiệt độ lên đạt 150 triệu độ,

but there is a trickiness about the reaction yet.

tuy nhiên

It's pretty hot.

nó khá nóng.

The trickiness about the reaction is that

Cái khó ở phản ứng đó là

tritium doesn't exist in nature.

tritium không tồn tại trong tự nhiên.

You have to make it from something else.

Bạn phải tìm một cách khác.

And you make if from lithium. That reaction at the bottom,

Cách đó chính là lithium. Phản ứng đó xảy ra ở đáy,

that's lithium 6, plus a neutron,

lithium 6, cộng với một neutron

will give you more helium, plus tritium.

sẽ cho ta thêm helium, kèm theo tritium.

And that's the way you make your tritium.

Và đó chính là cách tạo ra tritium.

But fortunately, if you can do this fusion reaction,

Nhưng may thay, nếu bạn có thể thực hiện phản ứng hợp hạch này,

you've got a neutron, so you can make that happen.

với điều kiện có một neutron, thì sẽ khả thi.

Now, why the hell would we bother to do this?

Nào, tại sao chúng ta phải thực hiện việc đó?

This is basically why we would bother to do it.

Đây là lý do.

If you just plot how much fuel

Nếu vẽ biểu đồ lượng nhiên liệu

we've got left, in units of

chúng ta còn lại theo đơn vị

present world consumption.

tiêu thụ của thế giới hiện nay

And as you go across there you see

và khi đi tới đó, bạn thấy

a few tens of years of oil -- the blue line, by the way,

vài thập kỷ dầu -- đường màu xanh da trời

is the lowest estimate of existing resources.

là ước tính thấp nhất về lượng tài nguyên hiện nay .

And the yellow line is the most optimistic estimate.

Và đường màu vàng thể hiện ước tính lạc quan nhất.

And as you go across there you will see

Và khi tới chỗ đó, bạn sẽ thấy

that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years

chúng ta còn vài thập kỷ, có thể là 100 năm

of fossil fuels left.

trữ lượng nhiên liệu hóa thạch còn lại.

And god knows we don't really want to burn all of it,

Và chúa mới biết chúng ta có vung tay quá trán hay không.

because it will make an awful lot of carbon in the air.

Vì nó sẽ thải vô số khí carbon vào không khí nếu chúng ta dùng hết chỗ đó.

And then we get to uranium.

Và tiếp đến là uranium.

And with current reactor technology

Với công nghệ lò phản ứng hiện tại

we really don't have very much uranium.

chúng ta không có nhiều uranium.

And we will have to extract uranium from sea water,

Và chúng ta sẽ phải chiết xuất uranium từ nước biển,

which is the yellow line,

nó được biểu diễn bằng đường màu vàng,

to make conventional nuclear power stations

để xây dựng các nhà máy điện hạt nhân truyền thống

actually do very much for us.

thực sự là rất hữu ích cho chúng ta.

This is a bit shocking, because in fact our government

Điều này hơi gây shock một chút, vì chính phủ ta

is relying on that for us to meet Kyoto,

đang dựa vào đó để đáp ứng nghị định Kyoto

and do all those kind of things.

và làm tất cả các việc như thế này.

To go any further you would have to have breeder technology.

Để tiến xa hơn chúng ta cần có công nghệ sản sinh nhanh hơn.

And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous.

Và công nghệ sản sinh là các lò phản ứng sinh ra vật liệu phân hạch nhanh hơn.

The big thing, on the right,

Khá nguy hiểm. Cái to hơn bên phải

is the lithium we have in the world.

là trữ lượng lithium của cả thế giới.

And lithium is in sea water. That's the yellow line.

Và lithium có trong nước biển. Biểu hiện bằng đường màu vàng.

And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water.

Chúng ta có 30 triệu năm nhiên liệu hợp hạch có trong nước biển.

Everybody can get it. That's why we want to do fusion.

Ai cũng có thể có nó. Đó là lý do tại sao chúng ta muốn làm hợp hạch.

Is it cost-competitive?

Liệu nó có tính cạnh tranh về chi phí không?

We make estimates of what we think it would cost

Chúng ta ước tính chi phí

to actually make a fusion power plant.

xây dựng một nhà máy điện hợp hạch.

And we get within about the same price

Và chúng ta ước tính nó bằng với giá

as current electricity.

điện hiện nay.

So, how would we make it?

Vậy, làm cách nào đây?

We have to hold something at 150 million degrees.

Chúng ta phải giữ cái đó ở 150 triệu độ.

And, in fact, we've done this.

Và thực tế, chúng ta đã làm được.

We hold it with a magnetic field.

Chúng ta giữ được nhiệt độ đó bằng từ trường.

And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape,

Và bên trong, ngay chính giữa hình xuyến này, chính xác là hình vòng,

right in the middle is 150 million degrees.

đạt 150 triệu độ.

It boils away in the middle at 150 million degrees.

Nó sôi ở chính giữa khi đạt 150 triệu độ.

And in fact we can make fusion happen.

Và chúng ta có thể thực hiện quá trình hợp hạch.

And just down the road, this is JET.

Và đây là JET, ngay dưới con đường.

It's the only machine in the world that's actually done fusion.

Nó là cỗ máy duy nhất trên thế giới thực hiện được hợp hạch.

When people say fusion is 30 years away, and always will be,

Khi mọi người nói hợp hạch sẽ chỉ có trong 30 năm nữa,

I say, "Yeah, but we've actually done it." Right?

thì tôi nói," Vâng,nhưng chúng ta đã làm được rồi đấy chứ." Đúng không?

We can do fusion. In the center of this device

Chúng ta có thể thực hiện hợp hạch. Trong tâm của thiết bị này

we made 16 megawatts of fusion power in 1997.

chúng tôi đã sản xuất được 16 MW điện hợp hạch vào năm 1997.

And in 2013 we're going to fire it up again

Và tới năm 2013 chúng tôi sẽ lại cho chạy máy

and break all those records.

và phá vỡ các kỷ lục đó.

But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen.

Nhưng đó không hẳn là điện hợp hạch. Đó chỉ là khiến phản ứng hợp hạch diễn ra.

We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.

Chúng tôi phải áp dụng nó vào một lò phản ứng hợp hạch,

Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth.

vì chúng tôi muốn 30 triệu năm điện hợp hạch cho trái đất.

This is the device we're building now.

Đây là thiết bị chúng tôi đang chế tạo.

It gets very expensive to do this research.

Nghiên cứu này rất tốn kém.

It turns out you can't do fusion on a table top

Hóa ra ta không thể thực hiện hợp hạch trên mặt bàn

despite all that cold fusion nonsense. Right?

vì việc hợp hạch lạnh thật vô lý, đúng không?

You can't. You have to do it in a very big device.

Không thể nào. Ta cần thực hiện hợp hạch trong một thiết bị cực lớn.

More than half the world's population is involved in building this device

Hơn một nửa dân số thế giới phải tham gia chế tạo thiết bị này

in southern France, which is a nice place to put an experiment.

ở miền Bắc nước Pháp, một nơi làm thí nghiệm rất phù hợp.

Seven nations are involved in building this.

Bảy quốc gia đang tham gia chế tạo thiết bị đó.

It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power.

Nó sẽ tốn khoảng 10 tỉ $. Và chúng tôi sẽ sản xuất 0.5 GW điện hợp hạch.

But that's not electricity yet.

Nhưng đó vẫn chưa là điện.

We have to get to this.

Chúng tôi phải làm thêm một bước nữa.

We have to get to a power plant.

Chúng tôi cần một nhà máy điện.

We have to start putting electricity on the grid

Và bắt đầu hòa lưới điện

in this very complex technology.

bằng công nghệ rất phức tạp này.

And I'd really like it to happen a lot faster than it is.

Và tôi muốn nó tiến triển nhanh hơn hiện nay.

But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.

Nhưng tại thời điểm này, chúng tôi chỉ có thể mơ đến điều đó trong những năm 2030.

I wish this were different. We really need it now.

Tôi mong dự án này sẽ khác. Chúng ta cần nó.

We're going to have a problem with power

Trong 5 năm tới, nước ta

in the next five years in this country.

sẽ gặp khó khăn về năng lượng.

So 2030 looks like an infinity away.

Thế nên năm 2030 tưởng chừng xa xôi quá.

But we can't abandon it now; we have to push forward,

Nhưng giờ chúng tôi không thể bỏ nó, chúng tôi cần xúc tiến

get fusion to happen.

khiến phản ứng hợp hạch diễn ra.

I wish we had more money, I wish we had more resources.

Tôi ước chúng tôi có thêm tiền, có thêm tài nguyên.

But this is what we're aiming at,

Nhưng đây là mục tiêu chúng tôi đang nhắm tới,

sometime in the 2030s --

một năm 2030 có lẻ nào đó --

real electric power from fusion. Thank you very much.

chúng ta có điện hợp hạch thực sự. Xin cảm ơn.

(Applause)

(Vỗ tay)