Sinh viên toán học chế tạo lò phản ứng tổng hợp hạt nhân tại nhà với sự trợ giúp của Claude AI và 2.000 USD

Sinh viên toán học chế tạo lò phản ứng tổng hợp hạt nhân tại nhà với sự trợ giúp của Claude AI và 2.000 USD

Một sinh viên đại học đã đạt được một kỳ tích đáng kinh ngạc trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân: chế tạo một lò phản ứng tổng hợp hạt nhân ngay trong phòng ngủ của mình chỉ với chi phí 2.000 USD và trong vòng chưa đầy 4 tuần.

Hudhayfa Nazoordeen, một sinh viên ngành toán tại Đại học Waterloo, đã tạo ra một thiết bị nhỏ gọn có tên là fusor, mô phỏng lại cấu trúc của một tokamak - một dạng lò phản ứng tổng hợp hạt nhân lớn. Sử dụng một biến áp neon 12kV thông thường làm nguồn năng lượng, thiết bị của anh đã thành công trong việc tạo ra plasma - môi trường cần thiết để quá trình tổng hợp hạt nhân diễn ra.

Điều đáng chú ý là Hudhayfa hoàn toàn không có kinh nghiệm về phần cứng. Tuần đầu tiên, anh tập trung vào việc tìm kiếm và xác định các linh kiện cần thiết từ các nhà cung cấp như McMaster-Carr. Tuần thứ hai, anh bắt đầu lắp ráp buồng phản ứng chính và mạch chỉnh lưu. Đến tuần thứ ba, toàn bộ hệ thống đã được hoàn thiện trong phòng ngủ và anh bắt tay vào việc tích hợp biến áp neon.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất đối với Hudhayfa đến từ việc thiết lập hệ thống chân không ở "tuần thứ 3.5". Anh chia sẻ: "Đây là phần khó chịu nhất trong dự án". Hudhayfa phải mất nhiều công sức để tìm ra và bịt kín các khe hở nhỏ li ti để đạt được mức chân không 25 phần triệu áp suất khí quyển.

Tạo ra môi trường chân không là điều cần thiết bởi vì quá trình tổng hợp hạt nhân đòi hỏi áp suất cực thấp để các hạt nhân có thể tiến lại gần nhau và xảy ra phản ứng. Hudhayfa đã sử dụng bộ biến đổi MKS-901p để giám sát và điều khiển liên tục độ chân không.

Bên cạnh sự trợ giúp từ các kỹ sư khác trong trường, Hudhayfa còn rất ấn tượng với chatbot AI Claude 3.5 của Anthropic, công cụ đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển lò phản ứng. Anh chia sẻ: "Tôi đã cung cấp cho Claude tất cả các thông số kỹ thuật và nó đã giúp đỡ tôi rất nhiều".

Mặc dù thiết bị tự chế này chưa đạt được mục tiêu chính là gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân và phát ra neutron, nhưng đây là một thành tựu đáng kinh ngạc cho một dự án nhỏ như vậy. Việc đạt được phản ứng tổng hợp hạt nhân đòi hỏi những kỹ thuật nâng cao hơn nhiều và có thể cần phải chuyển sang các khái niệm lò phản ứng tiên tiến hơn.

Hudhayfa hiện đang chờ đợi nguồn vốn để hoàn thiện dự án fusor của mình. Công trình của anh dựa trên những thành công trước đó của Olivia Li, một kỹ sư từ Đại học Toronto, người đã chế tạo lò phản ứng tổng hợp hạt nhân riêng của mình trong một căn hộ ở Thành phố New York vào năm ngoái bằng cách sử dụng khí deuterium chiết xuất từ nước nặng. Olivia đã hết lời khen ngợi thành tựu của Hudhayfa: "Rất nhiều người tôi đã nói chuyện đều bày tỏ sự hứng thú với việc chế tạo lò phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhưng Hudzah là người duy nhất thực sự bắt tay vào làm và đạt được kết quả!"

Công trình của Hudhayfa Nazoordeen cho thấy rằng ngay cả với nguồn lực hạn chế, các nhà sáng chế trẻ có thể góp phần vào những tiến bộ khoa học quan trọng và có thể mở ra những triển vọng mới cho lĩnh vực năng lượng sạch trong tương lai.