Các nhà tiên phong về thorium đấu tranh để thành công
Giới chuyên gia hoài nghi về tiến độ được báo cáo của Trung Quốc
Đã hơn nửa thế kỷ trôi qua kể từ ngày nhà vật lý học Alvin Weinberg lần đầu tiên giới thiệu lò phản ứng muối nóng chảy thorium tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, và bây giờ có lẽ chính là thời kỳ phục hưng của thorium trên toàn thế giới.
Chí ít thì đó là hy vọng của Liên minh Năng lượng Thorium (TEA). Hội nghị TEA lần thứ mười một, được tổ chức tại Thành phố Albuquerque, tiểu bang New Mexico, quy tụ các kỹ sư, doanh nhân, và những người ủng hộ tin rằng các lò phản ứng thorium có thể trở thành một một giải pháp thay thế an toàn, vượt trội hơn so với lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ truyền thống — dù điều này không thể xảy ra trong một sớm một chiều.
Liên minh Năng lượng Thorium và các đồng minh cho rằng ngành công nghiệp lò phản ứng nước nhẹ và áp lực tập trung vào vũ khí từ thời Chiến tranh Lạnh đã làm chậm tiến độ ban đầu đối với thorium. Sau đó, theo ông Ed McGinnis, một nhân viên kỳ cựu của Bộ Năng lượng, ngân sách liên bang eo hẹp buộc các nhà lãnh đạo của cơ quan đó phải tập trung vào uranium và đẩy thorium ra khỏi cuộc đua.
Trong cuộc phỏng vấn hôm 13/10 với The Epoch Times, ông McGinnis nói rằng lựa chọn này là “một lựa chọn khó khăn nếu không muốn nói là một quyết định kiểu Machiavellian.” (*)
Trong một bối cảnh không thể phù hợp hơn, những người đàn ông và phụ nữ đang tìm cách hồi sinh một công nghệ từ giữa thế kỷ 20 ở Mỹ đã gặp nhau tại nơi tưởng niệm Thời đại Nguyên tử đầu tiên của quốc gia – Bảo tàng Lịch sử & Khoa học Hạt nhân Quốc gia tại Albuquerque.
Bảo tàng này nằm gần chân dãy núi Sandia, nơi các khu dân cư và cửa hàng thức ăn nhanh bắt đầu nhường chỗ cho Sa mạc Chihuahuan rộng lớn. Bảo tàng cũng chỉ cách Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, một trung tâm nghiên cứu vũ khí hạt nhân một dặm đường (Bảo tàng này từng thuộc về Sandia).
Thành phần tham dự hội nghị của TEA bao gồm các giáo sư và chuyên gia trong ngành công nghiệp hạt nhân cho đến những người sáng tạo nội dung trực tuyến và những người ủng hộ nhiệt thành cho thorium (nhóm người mà các hãng thông tấn thiên tả hiện nay thường gièm pha là ‘những người anh em năng lượng hạt nhân’).
Tùy thuộc vào diễn biến trong vài năm tới, họ cũng có thể bao gồm những người sẽ tạo ra lò phản ứng muối nóng chảy thorium đầu tiên hoạt động kể từ khi Phòng thí nghiệm Oak Ridge cho đóng cửa [những lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy này] hồi năm 1969.
Một người Texas ôm hoài bão, một người Đan Mạch ôm giấc mơ
Một trong những nhà tiên phong như vậy là Rusty Towell, một giáo sư vật lý tại Đại học Abilene Christian của tiểu bang Texas, người từng có thời gian làm việc trong lực lượng Hải quân hạt nhân.
Hồi đầu năm nay, ông Towell và nhóm của ông đã xin giấy phép với Ủy ban Điều tiết Hạt nhân (Nuclear Regulatory Commission).
“Chúng tôi muốn nói rằng chúng tôi có thể vận hành trơn tru vào năm 2025 nếu chúng tôi được xét duyệt đúng hạn,” ông nói trong một cuộc phỏng vấn hôm 14/10 với The Epoch Times.
Ông và các đồng nghiệp muốn đặt một lò phản ứng nghiên cứu muối nóng chảy bên dưới [quyền quản lý và điều hành] của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật trong tương lai, hiện đang được xây dựng tại Đại học Abilene Christian.
Ông Towell nói rằng lần đầu tiên ông quan tâm đến thorium là khoảng 10 năm trước; một đồng nghiệp trong khoa, giáo sư vật lý Charles Ivey, đã đề nghị ông đọc cuốn “Thorium: Energy Cheaper than Coal” (tạm dịch: “Thorium: Nguồn Năng lượng rẻ hơn Than đá”) của tác giả Robert Hargraves.
Được truyền cảm hứng [từ cuốn sách], ông đã sử dụng bài nói chuyện trong sự kiện TEDx về tiềm năng chưa được khai thác của thorium để thuyết trình tại Đại học Abilene Christian.
“Bài nói chuyện này đã khiến các nhà tài trợ và người ủng hộ địa phương cảm thấy thấy hào hứng,” ông nói. Ông Towell đã sẵn sàng bước tiếp.
Hồi năm 2019, Bộ Năng lượng đã cam kết sẽ cung cấp nhiên liệu cho lò phản ứng đầy tiềm năng của ông.
Mặc dù dự án xây dựng lò phản ứng muối nóng chảy của ông đã nhận được khoản tài trợ từ chính phủ, nhưng phần lớn nguồn quỹ là đến từ công ty Natura Resources của ông Doug Robinson, thương nhân dầu khí thế hệ thứ ba ở Texas. Công ty Natura Resources cũng đứng sau một liên minh nghiên cứu hạt nhân lớn hơn bao gồm Đại học Abilene Christian, Đại học Texas A&M, Viện Công nghệ Georgia, và Đại học Texas ở Austin.
Tuy nhiên, nhiên liệu dựa trên thorium không chỉ giới hạn ở các lò phản ứng muối nóng chảy.
Ông Towell nói rằng nguyên mẫu của ông không nhất thiết mâu thuẫn với thiết kế lò phản ứng thorium muối không nóng chảy được trình bày tại Hội nghị TEA 11, chính là lò phản ứng Deuterium Uranium (CANDU) của Canada đang được phát triển bởi công ty Clean Core có trụ sở tại Chicago.
Hôm 13/10, ông Mark Nelson, người có bài trình bày đại diện cho công ty Clean Core tại hội nghị trên, nói với The Epoch Times rằng các lò phản ứng thorium có khả năng sinh lợi không có khả năng sẽ xuất hiện trong vòng một thập niên tới ngoại trừ dưới dạng lò phản ứng nước nặng như CANDU.
“Thế giới này có đủ chỗ để chứa nhiều hơn một loại thiết kế của các lò phản ứng,” ông Towell nói trước khi phác thảo những điểm khác biệt cơ bản giữa CANDU và nguyên mẫu của ông:
“Các lò phản ứng [CANDU] không tạo ra nhiệt xử lý [nhiệt độ] cao mà các ngành công nghiệp cần và chúng không sản xuất đồng vị y học, vì vậy các lò CANDU này có những hạn chế nhất định.”
Ngược lại, ưu điểm nổi trội của thiết kế lò phản ứng thorium muối nóng chảy chính là khả năng tạo ra các đồng vị phóng xạ vốn có thể được sử dụng để tiến hành các cuộc tấn công chính xác vào các tế bào ung thư. Lò phản ứng thorium muối nóng chảy cũng cho phép gia nhiệt trên quy mô lớn.
Ông Towell tin rằng các rào cản để triển khai công nghệ lò phản ứng thorium chủ yếu liên quan đến vấn đề pháp lý hơn là khía cạnh khoa học hoặc kỹ thuật. Sau tất cả thì Phòng thí nghiệm Oak Ridge đã làm được.
“Họ đã cho xây dựng những lò phản ứng như vậy hồi thập niên 60. Tôi rất tự tin rằng chúng tôi sẽ làm tốt hơn những gì chúng ta đã làm được cách đây 50 năm về trước,” ông Towell nói.
Ông thừa nhận rằng văn hóa trong ngành cũng là yếu tố kìm hãm sự chuyển đổi từ các tiến bộ về mặt lý thuyết sang các công cụ thực tế. Với tư duy khoa học, thật khó để nghĩ như một kỹ sư.
“Rất dễ để một nhà nghiên cứu bị phân tâm bởi các dự án nghiên cứu và phát triển vụn vặt,” ông nói.
Ông Thomas Jam Pedersen, đồng sáng lập công ty Copenhagen Atomics tại Đan Mạch, có cùng suy nghĩ với ông Towell về các triển vọng của ngành, cũng như quan điểm của ông về những trở ngại đối với thorium thời nay.
“Điều này hoàn toàn nằm ở vấn đề pháp lý,” ông nói với The Epoch Times trong một cuộc phỏng vấn hôm 14/10.
“Có những khoản tiền khổng lồ ngoài kia đang sẵn sàng đổ vào ngành này, nhưng các nhà đầu tư nói rằng, ‘Này, tôi không muốn quý vị dùng tiền của tôi để vận động các chính trị gia thay đổi nhận thức,’” ông nói thêm. “Các nhà đầu tư muốn loại bỏ mọi rủi ro về pháp lý và chính trị.”
Là một kỹ sư, ông Pederson đã cảm thấy nghi ngờ khi lần đầu nghe đến thorium.
“Tôi đã nghĩ, đây là một câu chuyện điên rồ nào đó trên internet hay gì đó,” ông nói.
Tuy vậy, ông đã quay lại để xem xét kỹ hơn về thorium, thực hiện các phép tính để ông yên tâm về tính khả thi của nguồn năng lượng này.
Theo thời gian, sau khi tham dự một vài hội nghị, ông nhận ra rằng có thể đạt được tiến bộ thực sự “trong một công ty nhỏ, miễn là quý vị có một số người thông thái biết làm chủ hành động của mình.”
Cũng như ông Towell tại Đại học Abilene Christian, ông Pederson cũng đang xây dựng một lò phản ứng muối nóng chảy. Tuy vậy, công ty của ông không có mối liên kết trực tiếp nào với các trường đại học hoặc chính phủ. (Tuy nhiên, dự án này cũng nhận được các khoản tài trợ từ chính phủ Đan Mạch và Liên minh Âu Châu).
“Đây không phải là sản phẩm của một trường đại học,” ông Pedersen nói.
Cho đến nay, công ty của ông chuyên sản xuất muối nóng chảy, đặc biệt là muối fluoride. Họ đang sử dụng hợp chất này trong giai đoạn đầu thử nghiệm lò phản ứng.
Sau khi đạt đến điểm thử nghiệm phản ứng dây chuyền, họ sẽ không chạy thử nghiệm tại Đan Mạch. Lý do là: đất nước này thiếu một cơ quan nhà nước để chuẩn thuận loại nghiên cứu đó.
“Tôi cũng không rõ quốc gia nào sẽ là lựa chọn tốt nhất cho chúng tôi,” ông nói. Chúng tôi đang phân vân giữa Canada, Hoa Kỳ, và các nước Âu Châu khác.
Công ty Copenhagen Atomics đặt mục tiêu khởi động lò phản ứng đầu tiên vào năm 2025.
Nhìn xuống phía nam đến nước Đức, ông Pedersen nhận thấy nhu cầu về thorium rõ ràng hơn. Các kế hoạch của đất nước này trong lĩnh vực năng lượng, bao gồm việc xóa bỏ hạt nhân, đã tạo tiền đề cho một mùa đông lạnh giá.
Ông nói: “Các nhà lãnh đạo chính trị ở Đức đã làm sai mọi việc trong 30 năm và, dĩ nhiên là giờ đây họ đang hứng chịu hậu quả.”
Ông Pedersen có tham vọng không hề nhỏ. Ông hy vọng có thể cung cấp năng lượng thorium cho một tỷ người.
Cần bao nhiêu năm để làm được điều đó?
“Chuyện này có thể xảy ra trước khi tôi nhắm mắt xuôi tay đó,” ông nói.
Phản ứng trong ngành và chủ nghĩa hoài nghi
Bà Kari Austgen đến từ Viện Năng lượng Hạt nhân, một hiệp hội thương mại hạt nhân có trụ sở tại Hoa Thịnh Đốn, cũng có mặt trong đám đông tại hội nghị của TEA.
Bà chỉ ra rằng các giải pháp thay thế các lò phản ứng truyền thống có tiềm năng cung cấp năng lượng vượt ngoài điện, mối lo ngại chính của những người muốn cắt giảm sử dụng khí tự nhiên và các loại hydrocacbon khác đang đóng vai trò thiết yếu trong sưởi ấm và các ứng dụng tương tự.
“Có rất nhiều dự án tuyệt vời đang được tiến hành để xem xét lại các thiết kế khác về lò phản ứng không dùng nước nhẹ để đáp ứng không chỉ nhu cầu điện, mà còn xử lý nhiệt cho công nghiệp cũng như nhiệt điện kết hợp cho các hộ sử dụng năng lượng của quận. Các lò phản ứng muối nóng chảy, bao gồm một số chạy bằng năng lượng thorium, nằm trong số những thiết kế nhận được sự quan tâm mới,” bà Austgen nói với The Epoch Times trong một thư điện tử hôm 21/10.
Bà dự đoán các lò phản ứng muối nóng chảy được sử dụng rộng rãi đầu tiên sẽ dựa vào uranium hơn là thorium.
Thorium vẫn phải đối mặt với sự hoài nghi từ các nhà nghiên cứu và các kỹ sư hạt nhân. Một vài chuyên gia bày tỏ sự nghi ngờ của họ sau khi ứng cử viên tổng thống năm 2020 Andrew Yang ca ngợi thorium trong chặng đường tranh cử.
Viết trên trang báo the Bulletin of the Atomic Scientists, giáo sư kỹ thuật hạt nhân Nicholas Brown của Đại học Tennessee đã đưa ra một ‘kiểm chứng thực tế’ đối với những tuyên bố của ông Yang về thorium.
(Những người ủng hộ thorium đã phản ứng trước cuộc kiểm chứng thực tế đó, bao gồm cả thông qua một mục blog hồi tháng 07/2022 trên Mạng lưới Thorium.)
The Epoch Times đã liên lạc với giáo sư Brown để xin bình luận về một số tuyên bố của những người ủng hộ trung thành nhất của thorium.
Ông trả lời trong một thư điện tử hôm 18/10 tuyên bố rằng ông có “hàng chục ấn phẩm về chu trình nhiên liệu hạt nhân, bao gồm một số bài báo được trích dẫn nhiều về thorium,” trước khi từ chối cuộc phỏng vấn với The Epoch Times.
Ông Brown cũng nói với The Epoch Times rằng uranium-233, một đồng vị chính trong chu trình nhiên liệu của lò phản ứng thorium, “rủi ro không kém plutonium hay uranium-235.”
“Tất nhiên là không!” ông John Kutsch đến từ TEA, đã viết trong một thư điện tử cho The Epoch Times hôm 20/10.
U-233 phân rã thành U-232, tạo ra một chất độc hại, phát ra tia gamma, đó là thallium-208.
Ông Kutsch lập luận rằng, U-233 “không tốt cho chế tạo bom, nhưng lại lý tưởng cho việc không phổ biến vũ khí hạt nhân—chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ trong lò phản ứng, và mọi người trên thế giới có khả năng sẽ để mắt đến kho của quý vị.”
Những tuyên bố đáng ngại của Trung Quốc về thorium
Sự thay đổi thái độ của Hoa Kỳ đối với năng lượng hạt nhân, có thể bao gồm cả năng lượng chạy bằng thorium, diễn ra vào thời điểm cạnh tranh với Trung Quốc leo thang.
Trung Quốc được cho là đang xây dựng số lượng lớn các lò phản ứng hạt nhân mới tại đại lúc cũng như ở các quốc gia khác, đơn cử như Pakistan.
Các nhà nghiên cứu tại đó được cho là đang phát triển đa dạng các thiết kế lò phản ứng tối tân, gồm cả lò phản ứng thorium muối nóng chảy. Một vài báo cáo cho thấy rằng đất nước này đang đạt được những bước tiến rất nhanh với một nguyên mẫu thử nghiệm ở Vũ Uy — như Albuquerque, một thành phố sa mạc (trong trường hợp này là sa mạc Gobi, thay vì sa mạc Chihuahuan.)
Tuy nhiên, một số chuyên gia đã ngạc nhiên khi mà những thành tựu về năng lượng thorium của Trung Quốc tràn ngập trên các mặt báo.
Ông Towell, từ Đại học Abilene Christian nói rằng: “Thật khó để biết được điều gì đang thực sự diễn ra ở Trung Quốc.”
Ông Pedersen từ công ty Copenhagen Atomics cho biết: “Tôi cũng nghi ngờ về một số tin tức được đưa ra.”
Theo góc nhìn của một kỹ sư hạt nhân, ông mô tả một số tuyên bố đến từ nước này là “không nhất quán”.
“Tôi nghĩ rằng đây là tuyên truyền của nhà nước,” ông nói thêm, khi suy đoán rằng người viết ra các bài báo này là quan chức chính quyền, thay vì là các nhà khoa học.
Ông Pedersen tin rằng người Trung Quốc có thể đang đối phó với các vấn đề hậu cần giống như những người khác đang đấu tranh để giành lấy thành công với thorium. (Các quốc gia khác quan tâm [đến thorium] bao gồm Ấn Độ, quốc gia được cho là có trữ lượng thorium lớn nhất hành tinh.)
“Tất cả các nhóm khác trên khắp thế giới đều gặp vấn đề trong việc được hoạt động máy bơm, có được sự đồng ý chính thức, và lọc muối. Và dĩ nhiên là, người Trung Quốc chắc chắn cũng gặp phải những vấn đề tương tự,” ông nói.
Trong một tin nhắn hôm 17/10 gửi đến The Epoch Times, ông Nelson nói rằng ông cho là Trung Quốc đang có rất nhiều hành động liên quan đến công nghệ hạt nhân. Ông dự đoán rằng lò phản ứng muối nóng chảy thorium có thể không ưu việt bằng các phương án khác.
“Chúng ta rồi sẽ thấy thôi,” ông nói thêm.
Thiên Thư biên dịch
Quý vị tham khảo bản gốc từ The Epoch Times
