शक्ति का दोहन

परमाणु संलयन ऊर्जा पर प्रमुख सफलता

यूनाइटेड किंगडम में वैज्ञानिकों ने व्यावहारिक परमाणु संलयन विकसित करने की अपनी खोज में एक बड़ी सफलता हासिल की है, एक उपलब्धि जिसे पृथ्वी पर सस्ती और स्वच्छ ऊर्जा के लिए सितारों की शक्ति का उपयोग करने की दिशा में "मील का पत्थर" के रूप में सम्मानित किया गया है। यूके परमाणु ऊर्जा प्राधिकरण (यूकेएईए) के अनुसार, मध्य इंग्लैंड में ऑक्सफ़ोर्ड के पास संयुक्त यूरोपीय टोरस (जेईटी) प्रयोगशाला ने पिछले साल के अंत में एक प्रयोग के दौरान 59 मेगाजूल निरंतर ऊर्जा उत्पन्न की, जो अपने स्वयं के 1997 के विश्व रिकॉर्ड को दोगुना से अधिक है। यह एक बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्पादन नहीं है - केवल 60 केतली के पानी को उबालने के लिए पर्याप्त है। लेकिन महत्व यह है कि यह उन डिज़ाइन विकल्पों को मान्य करता है जो अब फ्रांस में बनाए जा रहे एक बड़े फ्यूजन रिएक्टर के लिए बनाए गए हैं। यदि पृथ्वी पर परमाणु संलयन को सफलतापूर्वक फिर से बनाया जा सकता है तो यह कम कार्बन, कम विकिरण ऊर्जा की लगभग असीमित आपूर्ति की क्षमता रखता है।

संलयन प्रक्रिया मौजूदा परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में क्या होता है - परमाणु विखंडन - जहां बड़े परमाणुओं के छोटे परमाणुओं में टूट जाने पर ऊर्जा निकलती है। परमाणु संलयन दो छोटे परमाणु नाभिकों को इतने उच्च तापमान पर एक साथ टकराने से आता है कि वे फ्यूज हो जाते हैं - और ऊर्जा छोड़ते हैं। नाभिक आम तौर पर एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, इसलिए उन्हें वास्तव में टकराने के लिए पर्याप्त तेज़ी से आगे बढ़ने के लिए अकल्पनीय रूप से उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। यह वही मूल प्रक्रिया है जो सूर्य में हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित होते हुए, सूर्य के प्रकाश को उत्पन्न करते हुए और पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाते हुए देखती है। फ्यूजन प्रदूषण के बिना जलवायु के अनुकूल, प्रचुर मात्रा में ऊर्जा, रेडियोधर्मी कचरे की संभावना प्रदान करता है।

प्रयोग में, वैज्ञानिकों ने ड्यूटेरियम और ट्रिटियम की छोटी मात्रा - हाइड्रोजन गैस के दो रूपों - को सूर्य के केंद्र की तुलना में 10 गुना अधिक गर्म तापमान पर गर्म किया। सुपरहीटेड प्लाज्मा को एक सामान्य कंटेनर में नहीं रखा जा सकता है, जो इसके द्वारा नष्ट हो जाएगा। इसके बजाय, इसे एक डोनट के आकार की मशीन के अंदर शक्तिशाली मैग्नेट द्वारा रखा जाता है जिसे टोकामक कहा जाता है। वहां, जैसे ही यह घूमता है और फ़्यूज़ होता है, प्लाज्मा भारी मात्रा में गर्मी छोड़ता है क्योंकि परमाणु सामग्री ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। हालांकि यह थोड़ा भयानक लगता है, इसमें प्रक्रिया मौलिक रूप से सुरक्षित है - क्योंकि इसे शुरू करना और चलते रहना बहुत मुश्किल है - यह एक भगोड़ा प्रक्रिया शुरू नहीं कर सकता है। ईंधन के संदर्भ में, समुद्री जल में ड्यूटेरियम पाया जा सकता है, और पूरी प्रक्रिया के उपोत्पाद के रूप में लिथियम से ट्रिटियम का उत्पादन किया जा सकता है। उपयोग की जाने वाली प्रति किलोग्राम सामग्री, प्रक्रिया जीवाश्म ईंधन को जलाने की तुलना में लगभग चार मिलियन गुना अधिक ऊर्जा जारी करती है, जिसमें अक्रिय हीलियम एकमात्र अपशिष्ट उत्पाद है।

संलयन अभिक्रिया से ऊर्जा प्राप्त करने का प्रयास कोई नया प्रयास नहीं है। वैज्ञानिक कई दशकों से फ्यूजन परमाणु रिएक्टर बनाने के प्रयास कर रहे हैं, लेकिन चुनौतियां अधिक हैं। संलयन केवल बहुत उच्च तापमान पर संभव है, कुछ सौ मिलियन डिग्री सेल्सियस के क्रम में, जिस तरह का तापमान सूर्य और सितारों के मूल में मौजूद होता है। ऐसे अत्यधिक तापमान को फिर से बनाना कोई आसान काम नहीं है। रिएक्टर बनाने वाली सामग्री को भी इतनी बड़ी मात्रा में गर्मी का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। कई अन्य जटिलताएं हैं। ऐसे उच्च तापमान पर, पदार्थ केवल प्लाज्मा अवस्था में मौजूद होता है, जहां अत्यधिक गर्मी के कारण परमाणु सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में टूट जाते हैं। प्लाज्मा, जिसमें बहुत तेजी से विस्तार करने की प्रवृत्ति होती है, को संभालना और उसके साथ काम करना बेहद मुश्किल होता है।

वर्षों से, वैज्ञानिक एक संलयन परमाणु रिएक्टर की योजना तैयार करने में सक्षम हैं। इसे ITER (इंटरनेशनल थर्मो न्यूक्लियर एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर) कहा जाता है और इसे 35 देशों के सहयोग से दक्षिणी फ्रांस में बनाया जा रहा है, जिसमें भारत भी शामिल है, जो यूरोपीय संघ, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, जापान, दक्षिण कोरिया के साथ सात भागीदारों में से एक है। और चीन। कई छोटे पैमाने के संलयन रिएक्टर पहले से ही अनुसंधान के लिए उपयोग किए जा रहे हैं। जिसने ऊर्जा उत्पादन में इस सप्ताह का नया रिकॉर्ड बनाया, वह इंग्लैंड में ऑक्सफ़ोर्ड के ठीक बाहर कल्हम सेंटर फ़ॉर फ़्यूज़न एनर्जी पर आधारित है। रिकॉर्ड तोड़ने वाले प्रयोग के दौरान, रिएक्टर ने पांच सेकंड की अवधि में 11 मेगावाट ऊर्जा का उत्पादन किया।

फ्यूजन को ऊर्जा का भविष्य माना जाता है। यह ऊर्जा के अधिक से अधिक कुशल स्रोतों के लिए दुनिया को बारहमासी खोज से मुक्त करने वाला माना जाता है। वास्तव में, अपने प्रारंभिक चरण में, संलयन को जलवायु परिवर्तन की समस्या के उत्तर के रूप में भी देखा गया क्योंकि यह शून्य उत्सर्जन पैदा करता है। हालाँकि, जलवायु संकट तेजी से बिगड़ गया है और इस पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता है, जबकि एक व्यावहारिक संलयन रिएक्टर अभी भी दशकों दूर है। वैज्ञानिकों का कहना है कि वर्षों से काम करने की जरूरत है, अब तक हासिल की गई ऊर्जा का स्तर केवल मामूली है, लेकिन रिकॉर्ड से पता चलता है कि वे सही दिशा में आगे बढ़ रहे हैं।