चीन के एक्सपेरिमेंटल एडवांस सुपरकंडक्टिंग टोकामक (ईस्ट), जो सूर्य की ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया की नकल करता है, ने 101 सेकंड के लिए 216 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट (120 मिलियन डिग्री सेल्सियस) पर चलने के बाद एक नया रिकॉर्ड बनाया। 20 सेकंड के लिए इस “कृत्रिम सूरज” ने 288 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट (160 मिलियन डिग्री सेल्सियस) का चरम तापमान भी हासिल कर लिया, जो सूरज से दस गुना अधिक गर्म है।
चीन के वैज्ञानिकों द्वारा नवीनतम उपलब्धि स्वच्छ और असीमित ऊर्जा के नए रास्ते खोलने की तरफ एक महत्वपूर्ण कदम है। चीन के शेनझेन में दक्षिणी विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में भौतिकी विभाग के निदेशक ली मियाओ ने कहा, “यह सफलता महत्वपूर्ण प्रगति है, और अंतिम लक्ष्य तापमान को लंबे समय तक स्थिर रखना”।
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क्या है चीन का ‘कृत्रिम सूर्य’?
एक्सपेरिमेंटल एडवांस सुपर कंडक्टिंग टोकामक (ईस्ट)रिएक्टर चीन के हेफ़ेई में चीनी विज्ञान अकादमी के प्लाज्मा भौतिकी संस्थान में स्थित एक उन्नत परमाणु संलयन प्रयोगात्मक अनुसंधान उपकरण है। कृत्रिम सूर्य का उद्देश्य परमाणु संलयन की प्रक्रिया को दोहराना है, जो वही प्रतिक्रिया है जो सूर्य को शक्ति प्रदान करती है।
ईस्टचीन की परमाणु ऊर्जा अनुसंधान क्षमताओं के विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर, क्योंकि यह पहली बार 2006 में चालू हुआ था। EAST परियोजना अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर प्रायोगिक रिएक्टर (ITER) का हिस्सा है, जो 2035 में चालू होने पर दुनिया का सबसे बड़ा परमाणु संलयन रिएक्टर बन जाएगा। इस परियोजना में भारत, दक्षिण कोरिया, जापान, रस और संयुक्त राज्य अमेरिका सहित कई देशों का योगदान शामिल है। ।
‘कृत्रिम सूर्य’ कैसे काम करता है?
ईस्ट टोकामक डिवाइस को सूर्य और सितारों द्वारा किए गए परमाणु संलयन प्रक्रिया को दोहराने के लिए डिज़ाइन किया गया है। नाभिकीयसंलयन(nuclear Fusion) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके माध्यम से बड़ी मात्रा में अपशिष्ट (waste) उत्पन्न किए बिना उच्च स्तर की ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है। पहले, परमाणु विखंडन (nuclearfission) के माध्यम से ऊर्जा का उत्पादन किया जाता था –एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें एक भारी परमाणु के नाभिक को हल्के परमाणुओं के दो या दो से अधिक नाभिकों में विभाजित किया जाता था।
जबकि विखंडन करना एक आसान प्रक्रिया है, परंतु ये काफी मात्रा में परमाणु अपशिष्ट (nuclear waste) उत्पन्न करता है। विखंडन के विपरीत, संलयन ग्रीन हाउस गैसों का उत्सर्जन भी नहीं करता है और इसे दुर्घटनाओं के कम जोखिम के साथ एक सुरक्षित प्रक्रिया माना जाता है। एक बार महारत हासिल करने के बाद, परमाणु संलयन संभावित रूप से असीमित और बहुत कम लागत स्वच्छ ऊर्जा प्रदान कर सकता है।
इस प्रक्रिया में ड्यूटीरियम और ट्राइटियम को फ्यूज करने की प्रतिक्रिया में हीलियम का न्यूक्लियस,एक न्यूट्रॉन और बहुत सारी ऊर्जा का निर्माण होता है।
ईंधन को 150 मिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर गर्म किया जाता है ताकि यह उप-परमाणु कणों का एक गर्म प्लाज्मा “सूप” बना सके। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की मदद से, प्लाज्मा को रिएक्टर की दीवारों से दूर रखा जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह ठंडा न हो और बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता नाखोदे। संलयन होने के लिए प्लाज्मा को लंबी अवधि के लिए सीमित रखा जाता है।
क्या हैं इस रिकॉर्ड के मायने?
ईएएसटीरिएक्टर ने शुक्रवार को एक नया रिकॉर्ड बनाया जब उसने 216 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट का प्लाज्मा तापमान हासिल किया और 288 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट पर 20 सेकंड तक चलने में भी कामयाब रहा। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, सूर्य का कोर केवल लगभग 15 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुंचता है, जिसका अर्थ है कि रिएक्टर उस तापमान को छूने में सक्षम था जो सूर्य से 10 गुना अधिक गर्म है।
प्रायोगिक रिएक्टर के पीछे वैज्ञानिकों का अगला लक्ष्य लंबे समय तक उच्च तापमान को बनाए रखना है। इससे पहले, ईस्ट 2018 में 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस के रिकॉर्ड तापमान पर पहुंच गया था।लेकिन चीन एकमात्र ऐसा देश नहीं है जिसने उच्च प्लाज्मा तापमान हासिल किया है। 2020 में, दक्षिण कोरिया के KSTAR रिएक्टर ने 20 सेकंड के लिए 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक के प्लाज्मा तापमान को बनाए रखते हुए एकरिकॉर्ड बनाया था।