5 நொடிகளில் 11 மெகாவாட்; அணுக்கரு இணைவில் முக்கிய திருப்புமுனை; இதன் முக்கியத்துவம் என்ன?

Amitabh Sinha

Breakthrough in nuclear fusion, and why it is significant: யுனைடெட் கிங்டமில் உள்ள விஞ்ஞானிகளால் அணுக்கரு இணைவு வினையிலிருந்து இதுவரையிலும் பெறப்பட்ட ஆற்றலை விட மிகப்பெரிய அளவிலான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய முடிந்தது, இந்த செயல்முறையானது சூரியன் மற்றும் மற்ற அனைத்து நட்சத்திரங்களையும் பிரகாசிக்கச் செய்யும் மற்றும் ஆற்றலை வெளியிடும் அதே செயல்முறையாகும். இணைவு அணு உலையை உருவாக்குவதற்கான உலகளாவிய முயற்சிகளில் இந்த முடிவு ஒரு பெரிய திருப்புமுனையாகக் கருதப்படுகிறது.

தற்போதைய அனைத்து அணு உலைகளும் பிளவு செயல்முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இதில் ஒரு கனமான அணுவின் கரு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் இலகுவான தனிமங்களாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறையில் பெரிய அளவிலான ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. ஃப்யூஷன் (இணைவு) என்பது எதிர் செயல்முறையாகும், இதில் ஒப்பீட்டளவில் இலகுவான அணுக்களின் கருக்கள், பொதுவாக ஹைட்ரஜனின் அணுக்கள், கனமான அணுவின் கருவை உருவாக்க இணைக்கப்படுகின்றன.

பிளவு செயல்முறையை விட இணைவு செயல்பாட்டில் அதிக ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக ஹைட்ரஜனின் இரண்டு கனமான ஐசோடோப்புகளான டியூட்டீரியம் மற்றும் ட்ரிடியம் ஆகிய அணுக்களின் இணைவு, ஒரு ஹீலியம் அணுவை உருவாக்கும்போது வெளிப்படும் ஆற்றலானது, தற்போதைய அணு உலைகளில் யுரேனியம் அணுவின் பிளவின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றலை விட நான்கு மடங்கு அதிக ஆற்றலை உருவாக்குகிறது.

இணைவு ஆற்றலுக்கான தேடுதல்

இணைவு வினையிலிருந்து ஆற்றலைப் பயன்படுத்த முயற்சிப்பது ஒரு புதிய முயற்சி அல்ல. விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக இணைவு அணு உலையை உருவாக்க பல்வேறு முயற்சிகளை மேற்கொண்டு வருகின்றனர், ஆனால் இதில் சவால்கள் அதிகம். சூரியன் மற்றும் நட்சத்திரங்களின் மையப்பகுதியில் இருக்கும் வெப்பநிலை போன்ற சில நூறு மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் வரிசையின் மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே இணைவு சாத்தியமாகும். இத்தகைய தீவிர வெப்பநிலையை மீண்டும் உருவாக்குவது எளிதான காரியம் அல்ல. அணுஉலையை உருவாக்கும் பொருட்களும் இவ்வளவு பெரிய அளவிலான வெப்பத்தைத் தாங்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.

இன்னும் பல சிக்கல்கள் உள்ளன. இத்தகைய அதிக வெப்பநிலையில், பொருட்கள் பிளாஸ்மா நிலையில் மட்டுமே உள்ளன, அங்கு அணுக்கள் அதிக வெப்பம் காரணமாக நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளாக உடைகின்றன. பிளாஸ்மா மிக வேகமாக விரிவடையும் தன்மை கொண்டதால், அதனை கையாள்வது மற்றும் வேலை செய்வது மிகவும் கடினம்.

ஆனால் இணைவு வினையின் நன்மைகள் மகத்தானவை. அதிக ஆற்றலை உருவாக்குவதைத் தவிர, இணைவு கார்பன் உமிழ்வை உருவாக்காது, மூலப்பொருட்கள் போதுமான விநியோகத்தில் உள்ளன, பிளவுகளுடன் ஒப்பிடும்போது மிகக் குறைவான கதிரியக்கக் கழிவுகளை உருவாக்குகின்றன, மேலும் இது மிகவும் பாதுகாப்பானதாகக் கருதப்படுகிறது.

பல ஆண்டுகளாக, விஞ்ஞானிகள் இணைவு அணு உலைக்கான திட்டத்தை உருவாக்கி வருகின்றனர். இது ITER - சர்வதேச தெர்மோநியூக்ளியர் பரிசோதனை உலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது ஐரோப்பிய ஒன்றியம், அமெரிக்கா, ரஷ்யா, ஜப்பான், சீனா, தென் கொரியா மற்றும் ஏழு பார்ட்னர்களில் ஒன்றான இந்தியா உட்பட 35 நாடுகளின் ஒத்துழைப்புடன் தெற்கு பிரான்சில் கட்டப்படுகிறது.

பல சிறிய அளவிலான இணைவு உலைகள் ஏற்கனவே ஆராய்ச்சிக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. எரிசக்தி உற்பத்தியில் இந்த வாரம் புதிய சாதனை படைத்த அணுக்கரு இணைவு உலையானது, இங்கிலாந்தில் உள்ள ஆக்ஸ்போர்டுக்கு வெளியே உள்ள கல்ஹம் சென்டர் ஃபார் ஃப்யூஷன் எனர்ஜியில் அமைந்துள்ளது. சாதனை படைக்கும் சோதனையின் போது, ​​அணு உலை ஐந்து வினாடிகளில் 11 மெகாவாட் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்தது.

ITER திட்டம்

இணைவு என்பது ஆற்றலின் எதிர்காலமாகக் கருதப்படுகிறது. இது மேலும் மேலும் திறமையான ஆற்றல் மூலங்களுக்கான வற்றாத தேடலில் இருந்து உலகை விடுவிக்க உதவலாம். மிகக் குறைந்த அளவு மூலப்பொருள்களான டியூட்டீரியம் மற்றும் ட்ரிடியம் கருக்கள், ஒரு சுத்தமான முறையில் மிகப் பெரிய அளவிலான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய முடியும். பருவநிலை மாற்ற பிரச்சனைக்கான தீர்வாகவும் இது பார்க்கப்படுகிறது.

உண்மையில், அதன் ஆரம்ப கட்டங்களில், காலநிலை மாற்றத்தின் பிரச்சனைக்கான தீர்வாக இணைவு செயல்முறை காணப்பட்டது, ஏனெனில் அது பூஜ்ஜிய உமிழ்வை உருவாக்குகிறது. எவ்வாறாயினும், காலநிலை நெருக்கடி விரைவாக மோசமடைந்துள்ளது மற்றும் அவசர கவனம் தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு செயல்படும் இணைவு உலை நடைமுறைக்கு வர இன்னும் பல தசாப்தங்கள் ஆகலாம்.

இணைவு உலையை உருவாக்குவது அவ்வளவு சுலபமானதாக இருக்கவில்லை. ITER திட்டம் 1985 இல் தொடங்கியது மற்றும் அதன் முதல் சோதனை ஓட்டத்திற்கான காலக்கெடு பல முறை நீட்டிக்கப்பட்டது. தற்போதைய காலக்கெடுவின்படி, இது 2035-ல் மட்டுமே செயல்பாட்டுக்கு வரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. தற்போது, ​​அணுஉலை இயந்திரம் இணைக்கும் கட்டத்தில் உள்ளது. ஏழு உறுப்பு நாடுகளில் தயாரிக்கப்பட்டு சோதனை செய்யப்படும் பத்து மில்லியனுக்கும் அதிகமான பாகங்கள், கொண்டு செல்லப்பட்டு, அசெம்பிள் செய்து ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும்.

இருப்பினும், ITER ஒரு சோதனைத் திட்டம் மட்டுமே. அது உற்பத்தி செய்யும் ஆற்றலான சுமார் 500 மெகாவாட் என்பது பயன்படுத்தக்கூடிய மின்சார வடிவில் இருக்காது. இது ஒரு தொழில்நுட்ப விளக்க இயந்திரமாக இருக்கும், இது இன்று பிளவு உலைகளைப் போல் சாதாரணமாக இயங்கக்கூடிய எதிர்கால இணைவு சாதனங்களை உருவாக்க உதவும். ITER செயல்பாட்டிற்கு வந்த பிறகு, நமது அன்றாட தேவைகளுக்காக மின் உற்பத்திக்கான இணைவு ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கு இன்னும் சில பத்தாண்டுகள் ஆகலாம்.

இந்தியா 2005 இல் ITER திட்டத்தில் இணைந்தது. அணுசக்தி துறையின் கீழ் உள்ள ஆய்வகமான, அகமதாபாத்தில் உள்ள பிளாஸ்மா ஆராய்ச்சி நிறுவனம், இந்திய தரப்பில் இருந்து இந்த திட்டத்தில் பங்கேற்கும் முன்னணி நிறுவனமாகும். உறுப்பு நாடாக, இந்தியா ITER உலையின் பல கூறுகளை உருவாக்கி வருகிறது, அதே நேரத்தில் திட்டத்துடன் தொடர்புடைய பல சோதனைகள் மற்றும் R&D செயல்பாடுகளையும் மேற்கொண்டு வருகிறது.

தமிழ் இந்தியன் எக்ஸ்பிரஸின் அனைத்து செய்திகளையும் உடனுக்குடன் டெலிகிராம் ஆப்பில் பெற https://t.me/ietamil