परमाणु संलयन की कठिनाइयों

La परमाणु ऊर्जा विश्व ऊर्जा प्रणाली में इसकी बड़ी प्रासंगिकता है। यह कुछ को छोड़ने की कीमत पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा पैदा करने में सक्षम है परमाणु कचरा इलाज किया जाना। परमाणु संलयन यह सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है जिसे मानवता को अभी तक विकसित करना है। यह एक बहुत बड़ा अवसर है जो ऊर्जा और आपूर्ति घाटे की समस्याओं को समाप्त कर सकता है। दुनिया भर में कई वैज्ञानिक हैं जो इस पर महान शोध कर रहे हैं।

इस लेख में हम आपको बताने जा रहे हैं कि परमाणु संलयन क्या है और इसके फायदे और अवसर क्या हैं जो इसे मानवता के लिए लाएंगे अगर यह वाणिज्यिक हो जाए। क्या आप इसके बारे में अधिक जानना चाहते हैं? आपको बस पढ़ते रहना है।

जो न्यूक्लियर फ्यूजन है

पिछले लेख में हमने देखा था परमाणु विखंडन यह ऊर्जा प्राप्त करने के लिए प्लूटोनियम और यूरेनियम जैसे भारी परमाणुओं के टूटने के बारे में था। इस मामले में, परमाणु संलयन पूरी तरह से विपरीत प्रक्रिया का संकेत देता है। यह एक प्रतिक्रिया है एक भारी बनाने के लिए दो लाइटर कोर में शामिल होने में सक्षम।

एक भारी एक ऊर्जा बनाने के लिए दो हल्के परमाणुओं के साथ जुड़ना, क्योंकि भारी नाभिक अलग से दो नाभिक के वजन के योग से कम है। इसका लाभ उठाते हुए, ऊर्जा को किसी भी चीज के लिए प्रक्रिया में छोड़ा जा सकता है। यह ध्यान में रखते हुए कि इस प्रक्रिया की ऊर्जा बहुत केंद्रित है, केवल एक ग्राम पदार्थ में लाखों परमाणु मौजूद हैं, इसलिए थोड़े से ईंधन के साथ यह बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है अगर हम इसकी तुलना वर्तमान ईंधन से करें।

इस नाभिकीय संलयन प्रक्रिया में भाग लेने वाले नाभिक के आधार पर, कम या ज्यादा मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न की जाएगी। प्राप्त करने के लिए सबसे आसान प्रतिक्रिया है हीलियम पाने के लिए ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के बीच का मिलन। इस प्रतिक्रिया में, 17,6 मेव जारी किया जाएगा। यह ऊर्जा का एक व्यावहारिक रूप से अक्षम्य स्रोत है क्योंकि हम समुद्री जल में ड्यूटेरियम पा सकते हैं और ट्रिटियम को न्यूट्रॉन के लिए धन्यवाद प्राप्त किया जा सकता है जिसे प्रतिक्रिया में बंद कर दिया जाता है।

परमाणु संलयन कैसे किया जाता है?

हालांकि यह वैश्विक ऊर्जा उत्पादन ऊर्जा और प्रदूषण की समस्याओं को हल करेगा, ऐसा करना आसान नहीं है। आपको पता है कि यह काम करता है और आप जानते हैं कि यह कैसे करना है। हालांकि, प्रक्रिया की सभी मांगों को पूरी सटीकता के साथ नियंत्रित करने में सक्षम होने के लिए आवश्यक शर्तें अभी तक पूरी तरह से ज्ञात नहीं हैं। आपको यह सोचना होगा कि यह परमाणु संलयन एक ऐसी प्रक्रिया है जो हमारे सबसे बड़े तारे सूर्य में होती है। इसे बाहर ले जाने के लिए आपको बहुत अधिक तापमान प्राप्त करना होगा।

बादलों के रूप में कणों का उपयोग परमाणु संलयन रिएक्टरों के अंदर किया जा सकता है, जो दो सौ मिलियन डिग्री गर्मी के अधीन होते हैं। उन तापमानों पर बस एक पल की कल्पना करो; इसका मतलब होगा लगभग किसी भी वस्तु का कुल विघटन। ये तापमान आवश्यक हैं यदि हम चाहते हैं कि प्रक्रिया हो। बस इन उच्च तापमान से निपटना वैज्ञानिकों के लिए पहले से ही एक चुनौती है, क्योंकि ऐसी कोई भी सामग्री नहीं है जो खुद को नष्ट किए बिना उनका सामना कर सके।

पागल तापमान की इस स्थिति को कम करने के लिए, प्लाज्मा का उपयोग किया जाता है। सूर्य की कोर की तुलना में इसका चुंबकीय परिरोध प्रभाव दस गुना अधिक गर्म है। जिस राक्षसी तापमान पर इन परमाणुओं को अधीन किया जाना चाहिए, क्योंकि यह उनके लिए एकमात्र तरीका है। गतिज ऊर्जा उनके लिए अपने प्राकृतिक प्रतिकर्षण को दूर करने और विलय करने के लिए आवश्यक है।

दो नाभिक उनके पास समान विद्युत और सकारात्मक चार्ज है, इसलिए, वे एक-दूसरे को दोहराते हैं। इस तरह के उच्च तापमान के साथ, हम इतनी मजबूत गतिज ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम होंगे कि यह बांधने की क्षमता को स्थानांतरित कर सके। इन तापमानों के साथ काम करना और इसमें हस्तक्षेप करने वाले सभी कारकों और स्थितियों को नियंत्रित करना कुछ पूरी तरह से जटिल है।

वैज्ञानिक नियंत्रण रणनीति

उपरोक्त कारणों से, परमाणु संलयन की जांच करने वाले वैज्ञानिक समूहों ने दो अलग-अलग चरणों और रणनीतियों को डिज़ाइन किया है: चुंबकीय परिरोध और जड़त्वीय कारावास।

चुंबकीय परिक्षेपण वह है जो एक चुंबकीय क्षेत्र के अंदर प्लाज्मा बनाने पर ध्यान केंद्रित करता है जो परमाणुओं के नाभिक को रोकता है जो कि रिएक्टर की दीवारों को छूने से XNUMX मिलियन डिग्री सेल्सियस होता है। इस तरह, ईविलय के लिए क्या उपयोग किया जाता है, इसकी हम रक्षा करेंगे।

खाते में लेने के लिए एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि, हालांकि सभी कण इन तापमानों के अधीन हैं, सभी संबंध प्रक्रिया से गुजर नहीं सकते हैं। यह एक पैरामीटर है जिसे वैज्ञानिकों ने ऊर्जा के दृष्टिकोण से परमाणु संलयन की लाभप्रदता को सीमित करने के रूप में बताया है। इस तरह से, आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए, विलय की संख्या इतनी अधिक होनी चाहिए कि उत्पन्न ऊर्जा इसके उत्पादन में निवेश की तुलना में अधिक हो।

सूर्य, हालाँकि इसका तापमान परमाणु संलयन पैदा करने के लिए आवश्यक तापमान से 10 गुना कम है, जो इसके विशाल द्रव्यमान को देखते हुए, इसे उस दबाव को बढ़ाने की अनुमति देता है जिससे नाभिक अधीन हो और संलयन होता है गुरुत्वाकर्षण द्वारा। उस दबाव को हमारे ग्रह पर दोबारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है, इसलिए इन तापमानों तक पहुँचना पड़ता है।

दूसरी ओर, जड़ता की परिधि प्लाज्मा को रिएक्टर की दीवारों को छूने से रोकने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग नहीं करती है, बल्कि एक छोटे से हिस्से को हटाने के लिए ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को प्राप्त करने के लिए ईंधन के उपयोग का प्रस्ताव करती है। इस प्रकार, सभी सामग्री एक हिंसक तरीके से संघनित होती है और परिणाम के रूप में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के नाभिक के मिलन में होती है।

यह व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य कब होगा?

पूरी तरह से व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए ऊर्जा प्राप्त करने की इस प्रक्रिया के लिए, अभी भी न्यूनतम तीन दशक का शोध और परीक्षण है। विषय पर अनुसंधान और निवेश की वर्तमान दर को बनाए रखना, यह संभव है कि जिस तकनीक के साथ अंत में इसे वाणिज्यिक बनाया जाता है वह चुंबकीय कारावास के साथ हो.

यदि हम इस सदी के मध्य तक नाभिकीय संलयन से ऊर्जा उत्पादन करना चाहते हैं, तो हमें सभी प्रासंगिक अनुसंधानों को पूरा करने के लिए वैज्ञानिकों के पास आवश्यक सामग्री और संसाधन होने चाहिए। यदि यह मामला नहीं है, तो हमारे पास केवल वैज्ञानिकों से भरी प्रयोगशालाएँ होंगी जो मनोरंजन और प्रगति के बिना हैं।