[Tin tức khoa học và công nghệ CNMO]CNMO được biết từ truyền thông nước ngoài rằng các nhà khoa học Mỹ gần đây đã đề xuất một kế hoạch đột phá nhằm chuyển đổi chất thải hạt nhân phóng xạ thành tritium, nhiên liệu chính cần thiết cho các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai. Terence Tarnowsky, nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, đã trình bày nghiên cứu này tại cuộc họp mùa thu của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ tại Washington vào tháng 8 năm 2025.
Theo báo cáo, trữ lượng triti toàn cầu hiện nay chỉ khoảng 25 kg (với sai số ±14 kg) và Hoa Kỳ vẫn chưa có năng lực sản xuất trong nước. Là nhiên liệu cốt lõi của lò phản ứng nhiệt hạch, tritium có giá trị thương mại lên tới 28 triệu euro mỗi kg. Tarnovsky chỉ ra: “Tổng lượng tritium tự nhiên và nhân tạo trên trái đất chỉ vài chục kg” và trữ lượng đang nhanh chóng cạn kiệt. Trong tự nhiên, tritium chỉ được tạo ra với lượng rất nhỏ ở tầng trên khí quyển thông qua các tia vũ trụ, với sản lượng hàng năm khoảng 3,5 kg.
Mô phỏng trên máy tính cho thấy một hệ thống có công suất lý thuyết là 1 gigawatt có thể tạo ra khoảng 2 kg tritium mỗi năm – tương đương với sản lượng hàng năm của tất cả các lò phản ứng ở Canada cộng lại. Công nghệ này sử dụng máy gia tốc hạt để kích hoạt phản ứng phân hạch trong chất thải hạt nhân, cuối cùng tạo ra các nguyên tử triti thông qua chuỗi biến đổi hạt nhân. Hệ thống có thể khởi động và dừng bất cứ lúc nào, an toàn hơn so với phản ứng dây chuyền của nhà máy điện hạt nhân truyền thống và hiệu suất sản xuất tritium cao hơn gấp mười lần so với lò phản ứng nhiệt hạch của cùng một nhà máy nhiệt điện.
Giải pháp này sử dụng muối lithium nóng chảy để phủ chất thải hạt nhân nhằm che chắn bức xạ. Mặc dù nguyên tắc thiết kế không mới nhưng tiến bộ công nghệ dự kiến sẽ vượt qua những ý tưởng ban đầu vào những năm 1990. Hàng nghìn tấn rác thải từ các nhà máy điện hạt nhân thương mại ở Mỹ cần được lưu giữ với chi phí cao. Tritium có chu kỳ bán rã 12,3 năm và phân rã thành helium-3. Ngoài ra, đặc tính giống hydro của nó khiến nó dễ bị rò rỉ hoặc hấp phụ vào thành thùng chứa, khiến nó trở thành một trong những vật liệu phóng xạ khó xử lý nhất.
Hiện tại, tritium chủ yếu được lấy từ lò phản ứng CANDU của Canada dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình điều chế deuterium, nhưng sản lượng hàng năm còn lâu mới đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng nhiệt hạch trong tương lai – một lò phản ứng nhiệt hạch thương mại cần 50-100 kg tritium mỗi năm.
