चीन के हेफ़ेई इंस्टीट्यूट ऑफ़ फिजिकल साइंस ने स्थिर-अवस्था उच्च-परिसीमा प्लाज्मा संचालन को बनाए रखने में एक नया विश्व रिकॉर्ड बनाने का दावा किया है। यह उपलब्धि एक ऐसा कदम है जो भविष्य में एक ऐसा संलयन रिएक्टर बनाने के लिए आवश्यक है, जो कम लागत पर विशाल मात्रा में ऊर्जा का उत्पादन कर सके।
यह प्रयोगात्मक ऑपरेशन इंप्रूव्ड एडवांस्ड सुपरकंडक्टिंग टोकामाक (EAST) में किया गया, जहां संस्थान ने 1,066 सेकंड (लगभग 18 मिनट) तक स्थिर प्लाज्मा संचालन बनाए रखा। यह समय 2023 में हासिल किए गए 403 सेकंड के पिछले रिकॉर्ड से काफी ज्यादा है।
प्लाज्मा बनाना और उसे बनाए रखना
प्लाज्मा बनाना और उसे नियंत्रित करना अत्यंत चुनौतीपूर्ण कार्य है। टोकामाक उपकरण इसे एक विशेष कक्ष में अंजाम देते हैं, जो डोनट के आकार का होता है। इसमें गैसों को अत्यधिक तापमान पर गर्म किया जाता है और भारी दबाव में तब तक रखा जाता है जब तक वे प्लाज्मा में परिवर्तित न हो जाएं। लेकिन असली चुनौती इसके बाद शुरू होती है।
प्लाज्मा इतना गर्म होता है कि उसे विशाल चुम्बकीय क्षेत्र के जरिए नियंत्रित रखना पड़ता है। यदि ऐसा न किया जाए तो प्लाज्मा टोकामाक की दीवारों को जला सकता है। इसे गर्म और स्थिर बनाए रखना मुश्किल कार्य है, और साथ ही इसमें परमाणु संलयन को प्रेरित करना और भी कठिन है।
संलयन की शक्ति और महत्व
इन प्रयासों का महत्व इसलिए है क्योंकि अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) के अनुसार, संलयन ऊर्जा उत्पादन की क्षमता तेल या कोयला जलाने की प्रक्रिया से लगभग चार मिलियन गुना और वर्तमान परमाणु विखंडन (फिशन) प्रक्रियाओं से चार गुना अधिक है।
संलयन की शक्ति को हम प्रतिदिन देख सकते हैं – यह वही प्रक्रिया है जो सूर्य को ऊर्जा प्रदान करती है।
सूर्य के भीतर संलयन निरंतर होता रहता है क्योंकि वहां ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण की प्रचुरता है। लेकिन पृथ्वी पर यह प्रक्रिया बेहद जटिल है। टोकामाक में गर्म प्लाज्मा बनाने के लिए इतनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है कि अब तक यह प्रक्रिया ऊर्जा उत्पादन की तुलना में अधिक ऊर्जा खपत करती रही है।
क्या यह प्रयोग निर्णायक था?
हेफ़ेई इंस्टीट्यूट ऑफ़ फिजिकल साइंस ने अपने बयान में यह नहीं बताया कि इस लंबे प्लाज्मा संचालन के दौरान कितनी ऊर्जा उत्पन्न हुई। साथ ही, इस बात की भी कोई जानकारी नहीं दी गई कि क्या यह प्रक्रिया शुद्ध ऊर्जा लाभ दे पाई या नहीं। प्लाज्मा निर्माण में उपयोग किए गए ईंधन का भी कोई विवरण नहीं दिया गया है।
हालांकि यह सिर्फ़ एक प्रेस विज्ञप्ति है, सहकर्मी-समीक्षित शोध नहीं। फिर भी, संस्थान ने इस प्रयोग को “स्मारकीय महत्व” की घटना और “कार्यात्मक संलयन रिएक्टर की प्राप्ति की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम” बताया है।
संस्थान के उपाध्यक्ष और चीन के प्लाज्मा भौतिकी संस्थान के निदेशक सोनी युंटाओ ने कहा, “भविष्य के संलयन संयंत्रों के निरंतर बिजली उत्पादन के लिए, एक संलयन उपकरण को हजारों सेकंड तक प्लाज्मा के आत्मनिर्भर परिसंचरण को सक्षम करना चाहिए।”
वैश्विक प्रतिस्पर्धा और भविष्य
यह पहली बार है जब शोधकर्ताओं ने एक हजार सेकंड तक स्थिर उच्च-परिसीमा प्लाज्मा संचालन के रिकॉर्ड का दावा किया है। इस लिहाज से, संस्थान की ज्वलंत भाषा पूरी तरह से अनुचित नहीं है। खासतौर पर जब प्रमुख अंतर्राष्ट्रीय परियोजना इंटरनेशनल थर्मोन्यूक्लियर प्रायोगिक रिएक्टर (ITER) ने अपने पहले प्लाज्मा संचालन की समयसीमा को एक दशक आगे बढ़ा दिया है।
इस प्रयोग ने यह तो दिखा दिया है कि चीन स्थिर-अवस्था संलयन प्रौद्योगिकी में अग्रणी बन रहा है। हालांकि, यह देखना बाकी है कि क्या यह प्रक्रिया व्यावहारिक ऊर्जा उत्पादन की दिशा में ठोस और निर्णायक कदम साबित होगी।
