चीनी कृत्रिम सूरज

हम जानते हैं कि सब कुछ नियंत्रित करने की मानवीय जिज्ञासा ने महान तकनीकी प्रगति की खोज की है। इस सदी में मनुष्य के सामने सबसे बड़ी समस्याओं में से एक ऊर्जा संकट है। इसका मतलब यह है कि परमाणु संलयन करने के लिए सभी आवश्यक पहलुओं को विकसित किया जाना है। चीन कृत्रिम सूरज यह परमाणु संलयन हासिल करने और ऊर्जा संकट की समस्याओं को समाप्त करने के करीब है।

इस लेख में हम आपको बताने जा रहे हैं कि चीन में कृत्रिम सूर्य क्या है, इसकी विशेषताएं क्या हैं और यह वैश्विक ऊर्जा प्रतिमान के लिए कितना महत्वपूर्ण है।

क्या है चीन का कृत्रिम सूरज

वे इसे कृत्रिम सूर्य कहते हैं क्योंकि यह हमारे निकटतम तारे के समान ऊर्जा स्रोत का उपयोग करता है। यह विज्ञान में सबसे आशाजनक अग्रिमों में से एक है, जिसका तकनीकी नाम फ्यूजन कहा जाता है: ऊर्जा का एक निकट-स्वच्छ स्रोत जिसका दशकों से बड़ी शक्तियां पीछा कर रही हैं. यहां तक ​​कि पचास साल पहले कहा जाता था कि अब केवल पचास बचे हैं...

हालाँकि, ऐसा लगता है कि हम करीब आ रहे हैं। अन्य बातों के अलावा, क्योंकि चीन ने सबसे लंबे समय तक परमाणु संलयन प्रतिक्रिया का रिकॉर्ड तोड़ दिया है: 120 सेकंड के लिए 101 मिलियन डिग्री सेल्सियस।

सबसे पहले, हम आगे बढ़ेंगे और समझाएंगे कि वास्तव में परमाणु संलयन क्या है। पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र विखंडन से ऊर्जा मुक्त करके काम करते हैं। यानी परमाणु को "तोड़" दें। इस प्रकार, समृद्ध यूरेनियम को न्यूट्रॉन से बमबारी करके परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए उपयोग किया जाता है।

ये फैक्ट्रियां आधी सदी से भी ज्यादा समय से चल रही हैं। विशिष्ट, पहला ग्रिड-कनेक्टेड परमाणु ऊर्जा संयंत्र सोवियत संघ में 1954 में पूरा हुआ था। हालाँकि, जैसा कि चेरनोबिल परमाणु आपदाओं की श्रृंखला हमें दिखाती है, वे जोखिम के बिना नहीं हैं।

एक ओर, हमारे पास अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाएँ हैं। हालांकि परिणाम भयावह थे, ऐसी घटनाएं बेहद असामान्य हैं। परमाणु विखंडन के साथ वास्तविक समस्या इससे पैदा होने वाला कचरा है, जो सैकड़ों वर्षों तक खतरनाक रूप से रेडियोधर्मी बना रह सकता है।

इसके विपरीत, परमाणु संलयन या एक कृत्रिम सूर्य कम या बिना कचरे के सुरक्षित रूप से बिजली उत्पन्न करने की क्षमता प्रदान करें. इसके कम कार्बन पदचिह्न के कारण, यह जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है।

परमाणु संलयन कैसे प्राप्त किया जाता है

यह कैसे प्राप्त किया जाता है? अनिवार्य रूप से, यह दो हल्के नाभिकों को एक भारी नाभिक में जोड़ता है, जिससे उन्हें अत्यधिक दबाव और अत्यधिक उच्च तापमान का सामना करना पड़ता है। प्रतिक्रिया ऊर्जा भी जारी करती है क्योंकि परिणामी नाभिक अकेले पहले दो नाभिकों की तुलना में कम भारी होते हैं।

आमतौर पर, कृत्रिम सूर्य बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला ईंधन ड्यूटेरियम और ट्रिटियम समस्थानिकों पर आधारित होता है। ड्यूटेरियम को समुद्री जल से निकाला जा सकता है, जबकि ट्रिटियम को लिथियम से निकाला जा सकता है।. यूरेनियम की तुलना में दोनों तत्व पूर्ण बहुतायत में प्रचुर मात्रा में हैं, लगभग अनंत हैं। उदाहरण के लिए, एक लीटर समुद्री जल में ड्यूटेरियम तीन सौ लीटर तेल के बराबर ऊर्जा पैदा कर सकता है।

संलयन के दौरान जारी ऊर्जा को समझने के लिए, यह ध्यान रखना पर्याप्त है कि कुछ ग्राम ईंधन टेराजूल उत्पन्न कर सकता है: किसी विकसित देश में किसी व्यक्ति की छह साल की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।

संलयन अभिक्रियाएँ भी अपशिष्ट उत्पन्न करती हैं। इसमें से अधिकांश हीलियम, एक अक्रिय गैस है। हालाँकि, ट्रिटियम से प्राप्त रेडियोधर्मी कचरे की थोड़ी मात्रा भी उत्पन्न होती है।

सौभाग्य से, वे अपने विखंडन समकक्षों से बहुत पहले ही क्षय हो जाते हैं। विशेष रूप से, उन्हें सौ वर्षों से भी कम समय में पुन: उपयोग या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। दूसरी ओर, संलयन के दौरान होने वाला न्यूट्रॉन प्रवाह आसपास की सामग्रियों को प्रभावित करता है, जो बिना सुरक्षा के धीरे-धीरे रेडियोधर्मी हो जाते हैं। इसलिए, रिएक्टर संरचना का परिरक्षण एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू होगा।

चीन का कृत्रिम सूरज कैसे काम करता है

ठीक है, अब हमारे पास हमारे ट्रिटियम और ड्यूटेरियम ईंधन, और संचालन के मूल सिद्धांत हैं। लेकिन यह प्रक्रिया वास्तव में कैसे काम करती है? यहाँ, फिर, सिद्धांत से अभ्यास की ओर बढ़ते समय नुकसान शुरू करें।

जैसा कि हमने उम्मीद की थी, बहुत अधिक दबाव और तापमान लागू करना आवश्यक था। ईंधन को अत्यंत गर्म प्लाज्मा में बदलने के लिए पर्याप्त है। परमाणुओं को कम से कम 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक दूसरे से टकराना चाहिए, पर्याप्त दबाव के साथ उन्हें एक साथ इतने करीब लाने के लिए कि परमाणु आकर्षण विद्युत प्रतिकर्षण पर काबू पा लेता है।

किसी न किसी समानता को स्थापित करना एक ही ध्रुवता के दो चुम्बकों के प्रतिकर्षण पर काबू पाने जैसा है जब तक कि आप उन्हें एक साथ चिपका नहीं सकते। इन चरम स्थितियों को प्राप्त करने के लिए, ईंधन पर ध्यान केंद्रित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र और शक्तिशाली लेजर बीम का उपयोग किया जाता है। एक बार हाइपरहॉट प्लाज्मा अवस्था में पहुंच जाने के बाद, रिएक्टर को नष्ट किए बिना उच्च ताप उत्सर्जन को नियंत्रित करने की कोशिश करते हुए ईंधन को जोड़ना जारी रखना चाहिए।

बेशक दुनिया में ऐसी कोई सामग्री नहीं है जो तुरंत पिघलने के बिना 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस का सामना कर सके। यह वह जगह है जहां प्लाज़्मा बंधन खेल में आता है, और यह विभिन्न प्रकार के रिएक्टरों के माध्यम से हासिल किया जाता है।

परमाणु संलयन में नवीनतम प्रगति

जैसा कि हमें मूल रूप से उम्मीद थी, परमाणु संलयन में नवीनतम विकास में से एक में चीन शामिल है। मई 2021 में, चीन के चेंगदू में साउथवेस्ट इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स (एसडब्ल्यूआईपी) के शोधकर्ताओं ने घोषणा की कि उनके एचएल-2एम रिएक्टर ने परमाणु संलयन प्रयोगों के सभी रिकॉर्ड तोड़ दिए हैं।

हालांकि यह एक जटिल प्रक्रिया है, लेकिन सबसे बड़ी चुनौती खुद फ्यूजन नहीं है, जैसा कि हाल के वर्षों में कई रिएक्टरों में हासिल किया गया है। असली चुनौती इसे समय के साथ बनाए रखना है: कुछ ही लोग कुछ सेकंड से अधिक करने में सक्षम होते हैं।

यहीं से SWIP वैज्ञानिकों को उनका मेडल मिला: वे 150 सेकंड के लिए 101 मिलियन डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पहुंच गए। पिछला रिकॉर्ड 20 सेकंड के साथ दक्षिण कोरिया के पास था।

इस टोकामक-जैसे रिएक्टर को "कृत्रिम सूर्य" के रूप में विज्ञापित किया गया है, लेकिन यह वास्तव में सूर्य के मूल से दस गुना अधिक गर्म है। अब सभी की निगाहें अब तक के सबसे बड़े अंतरराष्ट्रीय दांव पर हैं: ITER। यह महान परियोजना शामिल 35 देशों ने अभी निर्माण का पहला चरण पूरा किया है। अगर सब कुछ ठीक रहा तो अंतिम रिएक्टर 500 के आसपास 2035 मेगावाट बिजली पैदा करने में सक्षम होगा।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप चीन के कृत्रिम एकल और इसकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।