Trung Quốc chế tạo máy ly tâm mạnh nhất thế giới

Máy ly tâm CHIEF1900 do Tập đoàn Điện hạt nhân Thượng Hải chế tạo và vận chuyển đến Cơ sở Thí nghiệm Liên ngành Siêu trọng lực Ly tâm (CHIEF) thuộc Đại học Chiết Giang, miền đông Trung Quốc, vào tháng trước. Phòng thí nghiệm nằm sâu 15 m dưới khuôn viên trường, giúp giảm tối đa rung chấn và đảm bảo hoạt động ổn định.

Với công suất 1.900 g-tấn, đơn vị kết hợp gia tốc trọng trường (g) và khối lượng mô hình tính bằng tấn, CHIEF1900 sẽ trở thành máy ly tâm mạnh nhất từng được chế tạo cho nghiên cứu khoa học. Khi đi vào vận hành, nó sẽ vượt qua cỗ máy tiền nhiệm CHIEF1300 với công suất 1.300 g-tấn. CHIEF1300 lập kỷ lục máy ly tâm mạnh nhất thế giới khi bắt đầu hoạt động vào tháng 9 năm ngoái, “soán ngôi” của cỗ máy công suất khoảng 1.200 g-tấn tại Vicksburg, Mississippi (Mỹ).

Các máy ly tâm khổng lồ này có khả năng quay mô hình nặng nhiều tấn ở cường độ lớn. Lồng vắt của máy giặt gia đình cũng thực hiện chức năng tương tự, nhưng hiếm khi vượt mức 2 g-tấn trong một chu kỳ quay.

Mọi vật thể trên Trái Đất đều chịu tác động của trọng lực và lực ly tâm khi quay. Bằng cách tạo ra lực mạnh hơn trọng lực Trái Đất hàng trăm hoặc hàng nghìn lần, những cỗ máy như của CHIEF có thể “nén” thời gian và khoảng cách, giúp nghiên cứu những hiện tượng vốn kéo dài hàng thập kỷ hoặc trải dài hàng km ngay trong phòng thí nghiệm. Ví dụ, để đánh giá độ ổn định kết cấu của đập cao 300 m, các nhà khoa học có thể chế tạo mô hình cao 3 m và quay ở mức 100 g, giúp mô phỏng mức ứng suất tương tự mức mà con đập thực tế phải chịu.

Thí nghiệm siêu trọng lực có thể mang lại thông tin hữu ích về cách đường ray tàu cao tốc cộng hưởng với mặt đất hoặc cách chất ô nhiễm di chuyển qua đất suốt hàng nghìn năm – những trường hợp gần như không thể nghiên cứu theo thời gian thực.

Chen Yunmin, nhà khoa học trưởng của CHIEF, giáo sư tại Đại học Chiết Giang, cho biết: “Chúng tôi đặt mục tiêu tạo ra những môi trường thí nghiệm kéo dài từ vài mili giây đến hàng chục nghìn năm, với quy mô từ nguyên tử đến km – trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường hoặc cực đoan. Cỗ máy mang lại cho chúng tôi cơ hội khám phá những hiện tượng hoặc lý thuyết hoàn toàn mới”.

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering, SCMP)