स्रोत: बीबीसी
संदर्भ:
अमेरिका में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं ने परमाणु संलयन से ऊर्जा का दोहन करने के लिए लंबे समय से चल रही खोज में एक बड़ी प्रगति की घोषणा की है।
विवरण:
- शोधकर्ताओं ने पहली बार एक संलयन प्रतिक्रिया में अधिक ऊर्जा का उत्पादन किया है जो इसे प्रज्वलित करने के लिए उपयोग किया गया था।
- वे इसे नेट एनर्जी गेन कहते हैं।
- शोधकर्ताओं ने अत्यधिक संक्षिप्त संलयन प्रतिक्रिया बनाने के लिए सूर्य के केंद्र की तुलना में तापमान को कई गुना अधिक गर्म करने के लिए लेज़रों का उपयोग किया है।
परमाणु संलयन क्या है?
- नाभिकीय संलयन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा छोटे - छोटे नाभिक आपस में जुड़कर एक नाभिक में बदल जाते हैं। मानक तापमान और दबाव के तहत दो परमाणु नाभिकों का एक नाभिक में संलयन संभव नहीं है।
- इसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ऊर्जा की बाद में उत्सर्जन होती है।
- यह विखंडन की विपरीत प्रतिक्रिया है, जहां भारी समस्थानिक अलग हो जाते हैं।
- संलयन का उपयोग, वह प्रक्रिया जो सूर्य को शक्ति प्रदान करती है, एक असीम, स्वच्छ ऊर्जा स्रोत प्रदान कर सकती है।
- सूर्य में, इसके अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण द्वारा उत्पन्न अत्यधिक दबाव संलयन होने की स्थितियाँ पैदा करता है।
- संलयन अभिक्रिया प्लाज्मा नामक पदार्थ की अवस्था में होती है। प्लाज्मा सकारात्मक आयनों और मुक्त गतिमान इलेक्ट्रॉनों से बनी एक गर्म, आवेशित गैस है, जिसमें ठोस, तरल और गैसों से अलग अद्वितीय गुण होते हैं।
- उच्च तापमान पर, इलेक्ट्रॉन परमाणु के नाभिक से निकल जाते हैं और प्लाज्मा या पदार्थ की आयनित अवस्था बन जाते हैं। प्लाज्मा को पदार्थ की चौथी अवस्था भी कहा जाता है।
- प्लाज्मा को तब ह्यूमोंगस मैग्नेट द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
परमाणु संलयन के लाभ:
प्रचुर मात्रा में ऊर्जा: नियंत्रित तरीके से परमाणुओं को एक साथ जोड़ने से कोयले, तेल या गैस के जलने जैसी रासायनिक प्रतिक्रिया की तुलना में लगभग चार मिलियन गुना अधिक ऊर्जा निकलती है।
स्थिरता: संलयन ईंधन व्यापक रूप से उपलब्ध हैं और लगभग अटूट हैं। ड्यूटेरियम को सभी प्रकार के पानी से डिस्टिल्ड किया जा सकता है, जबकि फ्यूजन रिएक्शन के दौरान ट्रिटियम का उत्पादन किया जाएगा क्योंकि फ्यूजन न्यूट्रॉन लिथियम के साथ इंटरैक्ट करते हैं।
CO2 का कोई उत्सर्जन नहीं: संलयन कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य ग्रीनहाउस गैसों जैसे हानिकारक विषाक्त पदार्थों को वातावरण में उत्सर्जित नहीं करता है। इसका प्रमुख उप-उत्पाद हीलियम है: एक निष्क्रिय, गैर विषैले गैस।
लंबे समय तक रहने वाला रेडियोधर्मी कचरा नहीं उत्पन्न करते : परमाणु संलयन रिएक्टर कोई उच्च गतिविधि, लंबे समय तक रहने वाला परमाणु कचरा नहीं पैदा करते हैं।
प्रसार का सीमित जोखिम: फ्यूजन यूरेनियम और प्लूटोनियम जैसी विखंडनीय सामग्री का उपयोग नहीं करता है (रेडियोधर्मी ट्रिटियम न तो विखंडनीय है और न ही विखंडनीय सामग्री है)।
मेल्टडाउन का कोई खतरा नहीं: संलयन के लिए आवश्यक सटीक स्थितियों तक पहुंचना और बनाए रखना काफी कठिन है - यदि कोई गड़बड़ी होती है, तो प्लाज्मा सेकंड के भीतर ठंडा हो जाता है और प्रतिक्रिया बंद हो जाती है।
महत्व:
भविष्य में यह लगभग असीम, कार्बन मुक्त ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है, जीवाश्म ईंधन और अन्य पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को विस्थापित कर सकता है।
संलयन ऊर्जा प्रणाली जलवायु परिवर्तन और ऊर्जा सुरक्षा से निपटने में मदद कर सकती है।
शुद्ध ऊर्जा लाभ का अत्यधिक महत्व है क्योंकि संलयन इतने उच्च तापमान और दबावों पर होता है कि इसे नियंत्रित करना अविश्वसनीय रूप से कठिन होता है।
ईंधन गर्म नहीं रहना चाहता -- वह रिसना चाहता है और ठंडा हो जाना चाहता है।
इसे रोकना एक अविश्वसनीय चुनौती है।
संबंधित पहलें:
अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर (ITER) असेंबली: इसका उद्देश्य बड़े पैमाने पर और ऊर्जा के कार्बन-मुक्त स्रोत के रूप में संलयन की व्यवहार्यता को साबित करने के लिए दुनिया के सबसे बड़े टोकामक का निर्माण करना है। यह फ्रांस में स्थित है।
चीन का कृत्रिम सूर्य: चीन द्वारा डिजाइन किया गया प्रायोगिक उन्नत सुपरकंडक्टिंग टोकामक (ईएएसटी) उपकरण सूर्य द्वारा किए गए परमाणु संलयन प्रक्रिया की नकल है।
ITER-India प्लाज्मा अनुसंधान संस्थान के तहत एक विशेष परियोजना है। यह अधिकार प्राप्त बोर्ड द्वारा शासित होता है, जिसकी अध्यक्षता परमाणु ऊर्जा विभाग (DAE) के सचिव करते हैं।
