फ्यूशन को फ्यूजन में एक बड़ी सफलता क्यों माना जा रहा है

अमेरिकी वैज्ञानिकों ने एक घोषणा की है, जिसे उन्होंने परमाणु संलयन से ऊर्जा पैदा करने के एक दुर्लभ लक्ष्य को हासिल करने की दिशा में एक बड़ी खोज बताया है। अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने 13 दिसंबर, 2022 को कहा कि पहली बार – और कई दशकों के प्रयासों के बाद – वैज्ञानिकों ने प्रक्रिया में बिजली से अधिक ऊर्जा प्राप्त करने की संभावना हासिल की है। लेकिन विकास कितना महत्वपूर्ण है? और बहुमात्रा में, स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करने वाले संलयन का लंबे समय से प्रतीक्षित सपना कितना दूर है?

मिशिगन विश्वविद्यालय में परमाणु इंजीनियरिंग के एक सहयोगी प्रोफेसर कैरोलिन कुरंज, जिन्होंने उस संस्थान में काम किया है जिसने अभी तक फ्यूजन रिकॉर्ड तोड़ा है, इस नए परिणाम की व्याख्या करने में मदद करते हैं। फ्यूजन चैंबर में क्या हुआ? संलयन एक परमाणु प्रतिक्रिया है जो दो जुड़वाँ को जोड़ती है एक या एक से अधिक नई धाराओं को थोड़ा कम कुल द्रव्यमान के साथ बनाती है। मास में अंतर संबंध के रूप में जारी किया जाता है, जैसा कि आइंस्टीन के प्रसिद्ध अनुपात में E = MC2 में वर्णित है, जहां ऊर्जा पारस्परिक प्रभाव की गति के वर्ग के बराबर है।

हाइलाइट प्रकाश की गति बहुत अधिक है, द्रव्यमान की एक छोटी सी मात्रा को ऊर्जा में परिवर्तित करना – जैसा कि संलयन में होता है – उसी तरह भारी मात्रा में ऊर्जा पैदा करता है। कैलिफोर्निया में अमेरिकी सरकार की राष्ट्रीय भागीदारी की सुविधा का पहली बार उल्लेख किया गया है, जिसे फ्यूजन इग्निशन के रूप में जाना जाता है। इग्निशन तब होता है जब एक संलयन प्रतिक्रिया बाहरी स्रोत से प्रतिक्रिया में डाली जाती है जिससे ऊर्जा से अधिक ऊर्जा पैदा होती है और आत्मनिर्भरता हो जाती है।

नेशनल ज्क्सिंग फैसिलिटी में उपयोग की जाने वाली तकनीक में एक सोने के कनस्तर में प्लेट ड्यूटेरियम और ट्रिटियम- अतिरिक्त न्यूट्रॉन के साथ पलाश के दो संस्करण- से बने ईंधन के 0.04 इंच (1 मिमी) के पैलेट पर 192 लेज़र निशान बन जाते हैं। जब लेज़र कनस्तर से टकराते हैं, तो वे एक्स-रेगेट होते हैं जो ईंधन पैलेट को सीसे की सघनता से लगभग 20 फ़्लाए और 50 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट (3 मिलियन) से अधिक तक गर्म और शहर बनाते हैं – सूर्य की सतह से लगभग 100 उदाहरण अधिक गर्म।

यदि आप इन भविष्यवाणियों को लंबे समय तक बनाए रख सकते हैं, तो ईंधन फ़्यूज़ हो जाएगा और ऊर्जा जारी होगी। प्रयोग के दौरान ईंधन और कन्स्तर सेकंड के कुछ अरबवें हिस्से में वाष्पीकृत हो जाते हैं। ब्राइटन को उम्मीद है कि उनके उपकरण क्रिएट चेंज चेंज और फ्यूजन प्रतिक्रिया द्वारा ऊर्जा को नाम देकर डिजिटल रूप से जारी करेंगे। तो उन्होंने क्या हासिल किया? एक संलयन प्रयोग की सफलता को समझने के लिए, भौतिकविज्ञानी तालमेल की प्रक्रिया से ऊर्जा और लेजर के भीतर ऊर्जा की मात्रा के बीच अनुपात को देखते हैं।

इस अनुपात को लाभ कहा जाता है। एक लाभ से ऊपर कुछ का मतलब यह भी है कि संलयन प्रक्रिया ने लेसरों की तुलना में अधिक ऊर्जा जारी की है। 5 दिसंबर, 2022 को, राष्ट्रीय प्रवेश की सुविधा ने 20 मिलियन जूल लेजर ऊर्जा – 15 मिनट के लिए हेयर ड्रायर में लपकने वाली शक्ति के साथ – के साथ एक पेलेट को शूट किया, जो सेकंड के कुछ अरबवें हिस्से में है। इसने एक संलयन प्रतिक्रिया शुरू की जिसने 30 मिलियन जूल जारी किए। अगस्त 2021 में सुविधा द्वारा 0.7 का लाभ प्राप्त करके पिछले रिकॉर्ड को तोड़ दिया गया, यह लगभग 1.5 का लाभ है।

इसका परिणाम कितना बड़ा है? लगभग पिछली सदी से परमाणु ऊर्जा से ऊर्जा उत्पादन की कोशिश की जा रही है। जबकि 1.5 का लाभ, मेरा मानना ​​है, वास्तव में एक ऐतिहासिक वैज्ञानिक सफलता है, संलयन के ऊर्जा स्रोत होने से पहले अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है। हालांकि 20 लाख जूल की लेजर ऊर्जा 30 लाख जूल की समेकन फसल से कम थी, लेकिन इसके प्रयोग में लगे लेसरों का उत्पादन करने के लिए लगभग 30 करोड़ जूल ऊर्जा शुरू हुई।

इसका परिणाम यह निकला कि संलयन प्रज्वलन संभव है, लेकिन इसकी दक्षता को उस बिंदु तक लाने के लिए बहुत सुधार करना होगा, जहां संलयन में केवल लेजर और ईंधन के बीच एक संपर्क की बजाय पूरी प्रणाली से शुद्ध सकारात्मक ऊर्जा प्राप्त हो। क्या सुधार करने की आवश्यकता है? संलयन पहेली के कई टुकड़े हैं, जिनमें से एक साथ सकारात्मक परिणाम प्राप्त करने के लिए वैज्ञानिक दशकों से लगातार काम कर रहे हैं, और आगे के काम इस प्रक्रिया को और अधिक कुशल बना सकते हैं। सबसे पहली बात तो यह है कि लेज़रों का आविष्कार 1960 में ही हुआ था।

जब अमेरिकी सरकार ने 2009 में नेशनल इग्नेशन फैसिलिटी का निर्माण पूरा किया, तो यह दुनिया की सबसे शक्तिशाली लेज़र सुविधा थी, जो एक लक्ष्य तक 10 मिलियन जूल ऊर्जा पहुंच में सक्षम थी। आज जो यह 20 लाख जूल पैदा करता है वह पृथ्वी पर इसके बाद के सबसे शक्तिशाली लेजर की तुलना में 50 गुना अधिक पर्यावरण करता है। अधिक शक्तिशाली लेसर और उन शक्तिशाली लेसर का उत्पादन करने के लिए कम ऊर्जा खपत के तरीके की समग्र दक्षता में काफी सुधार कर सकते हैं।

सल्युन की स्थिति बहुत पहले से ही बता दें, और कैप्सूल या ईंधन में किसी भी छोटी सी खराबी की आवश्यकता को बढ़ाया जा सकता है और दक्षता को कम किया जा सकता है। वैज्ञानिकों ने लेजर से कनस्तर तक और कस्टर से ईंधन कैप्सूल तक एक्स-रे विकिरण को अधिक राइटिंग से स्थानांतरित करने के लिए बहुत प्रगति की है, लेकिन वर्तमान में कुल लेजर ऊर्जा का लगभग 10 प्रतिशत से 30 प्रतिशत ही कनस्तर से ईंधन स्थानांतरित किया जाता है है। अंत में, जबकि ईंधन का एक हिस्सा, ड्यूटेरियम, समुद्र के पानी में संबंधित रूप से खरीदारी की मात्रा में होता है, ट्रिटियम बहुत दुर्लभ होता है।

फ्यूजन ही वास्तव में ट्रिटियम का उत्पादन करता है, इसलिए शोधकर्ता इस ट्रिटियम की सीधे तैयार करने के तरीके विकसित करने की उम्मीद कर रहे हैं। इस बीच, आवश्यक ईंधन का उत्पादन करने के लिए अन्य तरीके उपलब्ध हैं। एनिमेशन आपके घर के लिए बिजली का उत्पादन इससे पहले प्रासंगिक मुद्दों के साथ ही अन्य कई वैज्ञानिक, तकनीकी और बाधाओं को दूर करने की आवश्यकता होगी। राष्ट्रीय साझेदारी सुविधा के लिए 3.5 अरब अमेरिकी डॉलर से फ्यूजन पावर प्लांट की लागत कम करने के लिए भी काम करने की आवश्यकता होगी।

इन कदमों के लिए संघीय सरकार और निजी उद्योग दोनों से महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता होगी। यह ध्यान देने योग्य है कि समावेश को लेकर वैश्विक स्तर पर प्रयास जारी हैं। दुनिया भर में कई अन्य प्रणालियाँ विभिन्न तकनीकों को बदल रही हैं। लेकिन राष्ट्रीय जुड़ाव सुविधा के नए परिणामों के साथ, दुनिया ने पहली बार सबूत देखा है कि संलयन का सपना साध्य है।

अस्वीकरण:प्रभासाक्षी ने इस खबर को निराशा नहीं किया है। यह ख़बर पीटीआइ-भाषा की भाषा से प्रकाशित की गई है।