स्वच्छ ऊर्जा की खोज में दक्षिण कोरियाई वैज्ञानिकों ने बनाया ‘कृत्रिम सूरज’

दक्षिण कोरिया के वैज्ञानिकों ने कोरिया सुपरकंडक्टिंग टोकामाक एडवांस्ड रिसर्च (KSTAR) रिएक्टर में एक ‘कृत्रिम सूरज’ (artificial sun) बनाया है। इस अनुसंधान केंद्र के टोकामक रिएक्टर (tokamak reactor) में परमाणु संलयन (Nuclear fusion) प्रक्रिया द्वारा 30 सेकंड के लिए 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस से ऊपर का तापमान बनाए रखा गया जो सूर्य के कोर के तापमान का 7 गुणा अधिक है।

परमाणु संलयन ऊर्जा को वास्तविकता बनाने के अंतिम उद्देश्य के साथ, KSTAR अल्ट्रा-हॉट प्लाज्मा को उत्पन्न और स्थिर करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग किया।

वैसे यह पहली बार नहीं है जब प्रयोगशालाओं में कृत्रिम सूर्य बनाया गया है। चीनी वैज्ञानिक 2006 से परमाणु संलयन रिएक्टर के छोटे संस्करणों को विकसित करने पर काम कर रहे हैं।

दिसंबर 2021 में, चीन में प्रायोगिक उन्नत सुपरकंडक्टिंग टोकामाक (Experimental Advanced Superconducting Tokamak: EAST) संलयन ऊर्जा रिएक्टर ने एक कृत्रिम सूर्य बनाया, जो 1,056 सेकंड के लिए 70 मिलियन डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंच गया, जो सूरज से पांच गुना ज्यादा गर्म है।

परमाणु संलयन वह सिद्धांत है जो हमारे सूर्य को शक्ति प्रदान करता है। यह भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए परमाणु नाभिक का विलय करता है, जो परमाणु हथियारों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग की जाने वाली विखंडन प्रक्रिया के विपरीत है, जो उन्हें टुकड़ों में विभाजित करता है।

विखंडन के विपरीत, संलयन कोई ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है और दुर्घटनाओं या परमाणु सामग्री की चोरी का जोखिम भी नहीं होता है।

परमाणु संलयन रिएक्शंस सूर्य और अन्य तारों को शक्ति प्रदान करती हैं।

एक संलयन प्रतिक्रिया में, दो हल्के नाभिक एक भारी नाभिक बनाने के लिए विलीन हो जाते हैं।

इस प्रक्रिया में ऊर्जा इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि विलय के पश्चात एकल नाभिक का कुल द्रव्यमान दो मूल नाभिकों के द्रव्यमान से कम होता है। बचा हुआ द्रव्यमान ऊर्जा बन जाता है।

संलयन ऊर्जा अनुप्रयोगों पर काम कर रहे शोधकर्ता विशेष रूप से ड्यूटेरियम-ट्रिटियम (deuterium-tritium: DT) संलयन रिएक्शन में रुचि रखते हैं। DT संलयन एक न्यूट्रॉन और एक हीलियम नाभिक बनाता है।

इस प्रक्रिया में, यह अधिकांश संलयन प्रतिक्रियाओं की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा भी जारी करता है।

भविष्य के फ्यूजन पावर प्लांट जैसे टोकामाक या स्टेलरेटर (tokamak or stellarator) यंत्र में, DT रिएक्शंस से न्यूट्रॉन हमारे उपयोग के लिए बिजली उत्पन्न करेंगे।

टोकामाक, एक डोनट के आकार का उपकरण होता है जिसमें गर्म गैस की एक रिंग होती है, जिसे शक्तिशाली मैग्नेट द्वारा फंसे प्लाज्मा के रूप में जाना जाता है।

“प्लाज्मा” शब्द उस सामग्री को संदर्भित करता है जिसके इलेक्ट्रॉनों को उसके परमाणुओं से हटा दिया गया होता है, जिससे एक आवेशित गैस का निर्माण होता है।