महाराष्ट्र

maharashtra

Nuclear fusion : आण्विक फ्यूजनच्या यशस्वी प्रक्षेपणानंतर उलगडला ऐतिहासिक क्षण

By

Published : Dec 21, 2022, 9:50 AM IST

जागतिक तापमानवाढ आणि ऊर्जेची कमतरता या जगातील दोन प्रमुख समस्यांवर चमत्कारिक उपाय शोधण्याच्या दिशेने मानवी बुद्धिमत्तेने महत्त्वपूर्ण टप्पा गाठला आहे. ताऱ्यांना प्रकाश देणार्‍या ग्रहावर न्यूक्लियर फ्यूजनच्या यशस्वी प्रक्षेपणानंतर एक ऐतिहासिक क्षण उलगडला. (Significance and Benefits of Nuclear Fusion for Humankind) शास्त्रज्ञांनी केलेल्या अनेक दशकांच्या प्रयत्नांमुळे हे शक्य झाले आहे.

Nuclear fusion
आण्विक फ्यूजन

हैदराबाद :न्यूक्लियर फ्यूजन म्हणजे काय? : सूर्य आणि इतर तारे न्यूक्लियर फ्यूजनद्वारे ऊर्जा सोडतात. हलके हायड्रोजनचे अणू एकत्र होऊन हेलियम हे जड घटक तयार होतात आणि या प्रक्रियेत प्रकाश आणि उष्णतेच्या स्वरूपात प्रचंड ऊर्जा बाहेर पडते. हे सौर प्रकाश आणि उष्णता स्त्रोत आहे. परंतु दोन एकसारखे अणू एकत्र करणे खूप कठीण आहे, कारण त्यांच्याकडे समान चार्ज आहे आणि बॅटरीमधील दोन चार्ज केलेल्या कडा एकमेकांना मागे टाकतात. ते देखील एकमेकांशी जुळत नाहीत. अणू केवळ असामान्य परिस्थितीत भेटतात.

सूर्याच्या गाभ्यामध्ये फ्यूजन शक्य आहे : जागतिक तापमानवाढ आणि ऊर्जेची कमतरता या जगासमोरील दोन प्रमुख समस्यांवर चमत्कारिक उपाय शोधण्याच्या दिशेने मानवी बुद्धिमत्तेने महत्त्वपूर्ण टप्पा गाठला आहे. ताऱ्यांना प्रकाश देणार्‍या ग्रहावर आण्विक फ्यूजनच्या यशस्वी प्रक्षेपणानंतर एक ऐतिहासिक क्षण उलगडला. शास्त्रज्ञांनी केलेल्या अनेक दशकांच्या प्रयत्नांमुळे हे शक्य झाले आहे. प्रचंड तापमान पातळी (लाखो अंश सेल्सिअस) आणि दाब (पृथ्वीच्या वातावरणापेक्षा 100 अब्ज पट जास्त) यामुळे सूर्याच्या गाभ्यामध्ये फ्यूजन शक्य आहे. सूर्याच्या विलक्षण गुरुत्वाकर्षण शक्तीमुळे अशी परिस्थिती नैसर्गिकरित्या निर्माण होते. फ्यूजन प्रक्रिया अत्यंत गरम प्लाझ्मामध्ये घडतात. त्यात चार्ज केलेले आयन आणि मुक्तपणे फिरणारे इलेक्ट्रॉन असतात आणि त्याचे गुणधर्म घन, द्रव आणि वायूपेक्षा वेगळे असतात.

सध्याची प्रगती : कॅलिफोर्निया, यूएसए मधील लॉरेन्स लिव्हरमोर नॅशनल लॅबच्या नॅशनल इग्निशन फॅसिलिटी (NIF) मधील संशोधकांनी 5 डिसेंबर 2022 रोजी 'फ्यूजन इग्निशन' नावाचा महत्त्वाचा टप्पा गाठला. फ्यूजन प्रक्रियेत खर्च होणाऱ्या अधिक ऊर्जेचे उत्पादन 'फ्यूजन इग्निशन' म्हणतात. नॅशनल इग्निशन फॅसिलिटीमध्ये, ड्युटेरियम आणि ट्रिटियम असलेले इंधन एका कॅप्सूलमध्ये ठेवले जाते. एकूण 192 लेसर यासाठी वापरले जातात आणि त्यांचे बीम 10 दशलक्ष डिग्री सेल्सिअस पर्यंत गरम होऊ शकतात. पृथ्वीच्या वातावरणापेक्षा 100 अब्ज पट जास्त दबाव आणू शकतात.

जूल ऊर्जा सोडण्यात आली : एनआयएफमधील इंधनावर 20 लाख ज्युल्सची ऊर्जा असलेले लेसर लागू केले गेले. हे सर्व एका सेकंदाच्या अब्जावधीत घडले. त्यामुळे 30 लाख जूल ऊर्जा सोडण्यात आली. म्हणजेच लाभ 1.5 आहे. अशाप्रकारे, याआधी वापरल्या गेलेल्या ऊर्जापेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण झाल्याची नोंद नाही. एनआयएफच्या प्रयोगात वाटाणा बियाण्यापेक्षा कमी इंधन वापरले गेले. यातून निर्माण होणारी ऊर्जा चहा तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या 15-20 केटल गरम करण्यासाठी पुरेशी आहे. 'फ्यूजन प्रक्रिया' सध्या वीज निर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्‍या 'न्यूक्लियर फिशन रिअ‍ॅक्टर्स'पेक्षा वेगळी आहे.

ABOUT THE AUTHOR

...view details