Chương trình thí điểm của chính quyền Trump nhằm mục tiêu ba startup hạt nhân đạt được cột mốc quan trọng trước ngày 4 tháng 7 năm 2026. Valar Atomics cho biết họ là công ty đầu tiên làm được điều này, nhưng có sự hỗ trợ đáng kể.
Startup Valar Atomics hôm thứ Hai cho biết họ đã đạt được trạng thái tới hạn, một cột mốc hạt nhân thiết yếu, với sự hỗ trợ của một trong những phòng thí nghiệm hạt nhân hàng đầu của đất nước. Startup có trụ sở tại El Segundo, California, tuần trước vừa công bố đã đảm bảo được vòng gọi vốn 130 triệu đô la với sự hỗ trợ từ Palmer Luckey và CTO của Palantir Shyam Sankar, tuyên bố rằng họ là startup hạt nhân đầu tiên tạo ra phản ứng phân hạch tới hạn.
Cụ thể hơn, đây cũng là công ty đầu tiên trong chương trình thí điểm đặc biệt của Bộ Năng lượng nhằm đưa ít nhất ba startup đạt trạng thái tới hạn trước ngày 4 tháng 7 năm tới công bố đã đạt được phản ứng này. Chương trình thí điểm, được thành lập sau sắc lệnh hành pháp mà Tổng thống Donald Trump ký vào tháng 5, đã làm đảo lộn quy định của Mỹ về các startup hạt nhân, cho phép các công ty đạt được những cột mốc mới như trạng thái tới hạn với tốc độ nhanh chóng.
"Trạng thái tới hạn công suất zero là nhịp tim đầu tiên của lò phản ứng, bằng chứng rằng vật lý học hoạt động," người sáng lập Valar Isaiah Taylor nói trong một tuyên bố. "Khoảnh khắc này đánh dấu bình minh của một kỷ nguyên mới trong kỹ thuật hạt nhân Mỹ, được định nghĩa bởi tốc độ, quy mô và việc thực thi của khu vực tư nhân với sự hợp tác liên bang chặt chẽ hơn."
Trạng thái tới hạn là thuật ngữ được sử dụng khi lò phản ứng hạt nhân duy trì được phản ứng dây chuyền—bước đầu tiên trong việc cung cấp năng lượng. Nhiên liệu hạt nhân được làm giàu giải phóng neutron, va đập vào các nguyên tử khác, sau đó tách ra; neutron từ quá trình đó lại va đập vào các nguyên tử khác, và bắt đầu lại phản ứng. Quá trình này được gọi là phân hạch. Một lò phản ứng hoạt động đúng cách có đủ phản ứng để duy trì chuỗi phân hạch đó, đạt đến trạng thái tới hạn.
"Hãy nghĩ về một chuỗi domino dài," Adam Stein, giám đốc chương trình Đổi mới Năng lượng Hạt nhân tại Viện Breakthrough, một trung tâm chính sách hiện đại sinh thái, nói. "Nếu bạn để những quân domino cách nhau quá xa, một quân domino sẽ không đánh trúng quân tiếp theo. Nếu chúng được đặt vừa phải, thì một quân đánh trúng quân tiếp theo, đánh trúng quân tiếp theo, và bạn có phản ứng mà bạn mong muốn."
Có sự khác biệt giữa loại trạng thái tới hạn mà Valar đạt được tuần này, được gọi là trạng thái tới hạn lạnh hoặc trạng thái tới hạn công suất zero, và những gì cần thiết để thực sự tạo ra năng lượng hạt nhân. Lò phản ứng hạt nhân sử dụng nhiệt để tạo ra năng lượng, nhưng trong trạng thái tới hạn lạnh, được sử dụng để kiểm tra thiết kế và vật lý của lò phản ứng, phản ứng không đủ mạnh để tạo ra đủ nhiệt để sản xuất năng lượng.
Startup cho biết rằng cụm đạt trạng thái tới hạn tuần này là lõi NOVA được Valar xây dựng với sự kết hợp giữa nhiên liệu và công nghệ của startup với các thành phần cấu trúc chính do Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, một trong những phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển của Bộ Năng lượng, cung cấp. Lò phản ứng kết hợp được xây dựng dựa trên một thử nghiệm nhiên liệu riêng biệt được thực hiện năm ngoái tại phòng thí nghiệm, sử dụng nhiên liệu tương tự như những gì lò phản ứng của Valar sẽ sử dụng.
Cột mốc này vẫn là một bước tiến lớn đối với Valar, công ty chỉ mới ra khỏi chế độ bí mật đầu năm nay. Không giống như một số startup khác tham gia chương trình thí điểm của Bộ Năng lượng, loại nhiên liệu mà Valar đang sử dụng đã có tương đối ít thử nghiệm. Việc chạy các thử nghiệm trạng thái tới hạn lạnh để đảm bảo rằng hình học nhiên liệu hoạt động với công nghệ lò phản ứng, Stein nói, là một lựa chọn "thận trọng" cho công ty hiện tại.
Chương trình thí điểm của Bộ Năng lượng đang giúp một số startup tham gia di chuyển "với tốc độ chưa từng thấy kể từ Dự án Manhattan," như Nuclear NewsWire đưa tin trong một bài viết được xuất bản hôm thứ Hai. Ngay cả trong lĩnh vực đầy tham vọng này, Valar nổi bật với những mục tiêu tích cực: Công ty công bố vào tháng 5 rằng họ dự định khởi động một mô hình hoạt động đầy đủ của lò phản ứng trước thời hạn ngày 4 tháng 7 năm tới. Họ bắt đầu khởi công tại địa điểm dự định vào cuối tháng 9.
Trước năm nay, các startup như Valar sẽ phải thông qua cơ quan quản lý hạt nhân của đất nước, Ủy ban Quản lý Hạt nhân (NRC), trước khi thử bất kỳ thử nghiệm trạng thái tới hạn nào. NRC, có quy trình cấp phép dài, truyền thống duy trì thẩm quyền đối với tất cả các lò phản ứng hạt nhân. Điều này bao gồm các lò phản ứng mô-đun nhỏ, như tên gọi của chúng, nhỏ hơn nhiều so với các lò phản ứng hạt nhân truyền thống; những công nghệ tiên tiến này, như những gì Valar đang cố gắng đưa ra thị trường, chưa bao giờ được triển khai thương mại tại Mỹ.
Tuy nhiên, cả Bộ Quốc phòng và Bộ Năng lượng đều có một số khả năng pháp lý để phát triển lò phản ứng riêng của họ mà không cần thông qua NRC, bao gồm một số chỉ được sử dụng cho mục đích nghiên cứu.
Chính quyền Trump đã tích cực khuyến khích năng lượng hạt nhân mới, và dường như đang tái tạo phần lớn cách thức đất nước quản lý nó, đặc biệt là khi nói đến các công nghệ lò phản ứng tiên tiến. Để đáp ứng một loạt sắc lệnh hành pháp được ký vào tháng 5, Bộ Năng lượng đã tạo ra một chương trình thí điểm để cho phép một nhóm 11 startup hạt nhân, bao gồm Valar, phát triển lò phản ứng của họ với tư cách nghiên cứu, bỏ qua việc xem xét dài và phức tạp của NRC khi họ giải quyết các vấn đề trong công nghệ của mình. Chương trình này, Bộ Năng lượng cho biết, sẽ nhằm mục tiêu đưa ít nhất ba startup đạt trạng thái tới hạn trước ngày 4 tháng 7 năm 2026, một ngày được viết rõ ràng như một mục tiêu trong một trong những sắc lệnh hành pháp của tổng thống.
"Trong quá khứ, lần lặp đầu tiên của một thiết kế là lần đầu tiên từ con số không đến một sản phẩm thương mại, và bạn không được kiểm tra nhiều trước đó," Stein nói. Với sắc lệnh hành pháp, "khung pháp lý [cho năng lượng hạt nhân] không thay đổi, nhưng tư duy về cách diễn giải điều đó đã thay đổi," ông giải thích. "Về cơ bản nó khẳng định rằng nếu [một lò phản ứng] chưa được triển khai thương mại, thì nó vốn dĩ là một hệ thống nghiên cứu."
Trong nhiều năm, những người ủng hộ hạt nhân đã chỉ trích NRC vì những gì họ nói là quy trình đăng ký quá phức tạp và môi trường thù địch đối với các công ty hạt nhân, đặc biệt là những công ty tìm cách phát triển công nghệ lò phản ứng tiên tiến. Valar là một trong ba startup tham gia vào vụ kiện được đệ trình cuối năm ngoái với một số bang đỏ chống lại NRC, tuyên bố rằng cơ quan này "quản lý việc xây dựng lò phản ứng hạt nhân mới một cách hạn chế đến mức nó hiếm khi xảy ra."
Vụ kiện thách thức khả năng của NRC trong việc quản lý các lò phản ứng nhỏ hơn ở bất kỳ khả năng nào, tuyên bố rằng rủi ro cho các thảm họa quy mô lớn với những lò phản ứng này là quá thấp đến mức NRC không nên có bất kỳ vai trò nào trong việc phê duyệt chúng. Hai startup khác trong vụ kiện, Last Energy và Deep Fission, cũng được chọn cho chương trình thí điểm của Bộ Năng lượng.
Một cuộc điều tra gần đây của Bloomberg Businessweek phát hiện rằng một nhà đầu tư chính trong Oklo, một lựa chọn dự án thí điểm khác của Bộ Năng lượng, có đơn xin được NRC từ chối vào năm 2022, là một trong những động lực chính đằng sau vụ kiện. (Bộ trưởng Bộ Năng lượng hiện tại Chris Wright là cựu thành viên hội đồng quản trị Oklo.)
Chính quyền Trump dường như đồng ý với nhiều lời chỉ trích về NRC: Một trong những sắc lệnh hành pháp được ký vào tháng 5 đã ra lệnh "cải cách toàn diện" của cơ quan, và vào tháng 7, tổng thống đã sa thải một trong những thành viên của hội đồng quản lý năm người.
Việc đạt được một cột mốc như trạng thái tới hạn lạnh không có nghĩa là một lò phản ứng thương mại sẽ ra đời sớm. Trước khi ra thị trường, Valar và các startup khác sẽ phải tái tham gia với NRC để cấp phép cho lò phản ứng của họ để sử dụng thương mại.
Những cải tiến trong mô hình máy tính, Stein nói, đã làm cho việc hoàn thiện phần mềm trước một thử nghiệm trạng thái tới hạn thực tế dễ dàng hơn nhiều so với vài thập kỷ trước. Nhưng ngay cả một số startup tham gia chương trình thí điểm của Bộ Năng lượng đã thừa nhận rằng việc hướng đến trạng thái tới hạn trong vòng một năm là một lịch trình tích cực. (Wright dường như đã hơi rút lại lịch trình này đầu tháng này, nói rằng ông chỉ mong đợi một hoặc hai công ty sẽ đạt trạng thái tới hạn trước ngày 4 tháng 7—nhưng nói với khán giả tại một buổi gala tuần trước do Quỹ Đổi mới Mỹ bảo thủ tổ chức rằng ông nghĩ 10 startup sẽ đạt trạng thái tới hạn trong hai năm tới.)
Trong một bài đăng blog được xuất bản tháng trước, Stein viết rằng trong khi chương trình thí điểm "có thể là một trong những bước quan trọng nhất cho hạt nhân tiên tiến trong nhiều thập kỷ," ông lo lắng rằng một lịch trình tùy tiện "đang cố gắng đẩy các lò phản ứng tiến lên theo một lịch trình chính trị."
Người sáng lập Valar Isaiah Taylor nói với WIRED trong một tuyên bố qua email rằng chương trình Bộ Năng lượng "là về việc tạo ra một khung dự đoán được để các công ty và phòng thí nghiệm quốc gia có thể thực sự lập kế hoạch công việc," và rằng chương trình "cho chúng tôi quyền truy cập vào các địa điểm, chuyên môn phòng thí nghiệm quốc gia, và giám sát liên bang đảm bảo mỗi giai đoạn được thực hiện đúng cách."
"Chúng tôi đã di chuyển nhanh chóng vì chúng tôi đã đầu tư mạnh vào mô hình, mô phỏng, thiết kế lõi và tạo mẫu phi hạt nhân của mình," ông nói. "Và chúng tôi có đội ngũ tốt nhất đang biến điều này thành công việc của đời họ. Lịch trình của chúng tôi được thiết lập bởi sự sẵn sàng kỹ thuật và xác thực an toàn với các đối tác liên bang của chúng tôi, không phải chính trị."
