हाइड्रोजन परमाणुओं को केवल एक साथ स्लैम करके शून्य उत्सर्जन के साथ अंतहीन ऊर्जा उत्पन्न करना दशकों से कुछ हद तक एक पाइप सपना रहा है। अब, वैज्ञानिकों को एक फ्यूजिस्टिक प्रयोग और दर्जनों प्लाज्मा बंदूकों की बदौलत संभव संलयन संलयन शक्ति के करीब एक छोटा कदम मिल सकता है।
36 प्लाज्मा बंदूकें में से अठारह मशीन पर हैं जो संलयन शक्ति को एक वास्तविकता बना सकती हैं। वे बंदूकें लॉस आलमोस नेशनल लेबोरेटरी के प्लाज़्मा लाइनर प्रयोग (पीएलएक्स) के प्रमुख घटक हैं, जो समस्या के नए दृष्टिकोण का उपयोग करता है। PLX, अगर यह काम करता है, तो दो-प्रोटॉन हीलियम परमाणुओं को बनाने के लिए एकल-प्रोटॉन हाइड्रोजन परमाणुओं को एक साथ जोड़ने के दो मौजूदा तरीकों को जोड़ देगा। यह प्रक्रिया ईंधन की प्रति स्पेक मात्रा में भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करती है, भारी परमाणुओं (विखंडन) को विभाजित करने की तुलना में बहुत अधिक है। आशा है कि पीएलएक्स में अग्रणी विधि वैज्ञानिकों को यह सिखाएगी कि वास्तविक ऊर्जा के उपयोग के लिए उस ऊर्जा को कुशलतापूर्वक कैसे बनाया जाए।
संलयन का वादा यह है कि यह टन ऊर्जा का उत्पादन करता है। हर बार जब दो हाइड्रोजन परमाणु हीलियम में विलीन हो जाते हैं, तो उनके द्रव्य का एक छोटा हिस्सा पूरी ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।
संलयन की समस्या यह है कि किसी को यह पता नहीं चला कि उपयोगी तरीके से उस ऊर्जा को कैसे उत्पन्न किया जाए।
सिद्धांत काफी सरल हैं, लेकिन निष्पादन चुनौती है। अभी, दुनिया में बहुत सारे हाइड्रोजन-फ्यूजन बम हैं जो एक फ्लैश में अपनी सारी ऊर्जा जारी कर सकते हैं और खुद को नष्ट कर सकते हैं (और मीलों के लिए बाकी सब कुछ)। सामयिक बच्चा भी अपने प्लेरूम में एक छोटे, अकुशल फ्यूजन रिएक्टर का निर्माण करता है। लेकिन मौजूदा संलयन रिएक्टर वे पैदा करने की तुलना में अधिक ऊर्जा चूसते हैं। किसी ने अभी तक एक नियंत्रित, निरंतर संलयन प्रतिक्रिया बनाने में कामयाब नहीं किया है जो मशीन बनाने और प्रतिक्रिया से युक्त होने से अधिक ऊर्जा खर्च करता है।
PLX कॉम्बिनेशन के दो तरीकों में से पहली को मैग्नेटिक कंफाइनमेंट कहते हैं। यह टोकामाक्स नामक संलयन रिएक्टरों में उपयोग किया जाता है, जो मशीन के अंदर फ्यूज़िंग परमाणुओं के सुपरहिटेड, अल्ट्रैडेंस प्लाज्मा को निलंबित करने के लिए शक्तिशाली मैग्नेट का उपयोग करते हैं ताकि यह फ्यूज़ करता रहे और बच न जाए। इनमें से सबसे बड़ी ITER, फ्रांस में 25,000 टन (23,000 मीट्रिक टन) मशीन है। लेकिन उस परियोजना को देरी और लागत से अधिक का सामना करना पड़ा है, और यहां तक कि आशावादी अनुमानों का सुझाव है कि यह 2050 के दशक तक पूरा नहीं होगा, जैसा कि बीबीसी ने 2017 में बताया था।
दूसरे दृष्टिकोण को जड़त्वीय कारावास कहा जाता है। लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी, ऊर्जा विभाग के एक अन्य विभाग में राष्ट्रीय प्रज्वलन सुविधा (NIF) नामक एक मशीन है जो इस मार्ग को संलयन के लिए ले जा रही है। एनआईएफ मूल रूप से हाइड्रोजन युक्त छोटे ईंधन कोशिकाओं पर सुपर शक्तिशाली लेजर को फायर करने के लिए एक बहुत बड़ी प्रणाली है। जब लेज़र ईंधन से टकराता है, तो हाइड्रोजन गर्म होता है और ईंधन सेल के भीतर फंस जाता है, फ़्यूज़ हो जाता है। एनआईएफ चालू है, लेकिन यह उपयोग करने से अधिक ऊर्जा उत्पन्न नहीं करता है।
पीएलएक्स, अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी (एपीएस) के एक बयान के अनुसार, उन दोनों की तुलना में थोड़ा अलग है। यह मैग्नेट का उपयोग अपने हाइड्रोजन को शामिल करने के लिए करता है, जैसे कि टोकामक। लेकिन उस हाइड्रोजन को संलयन तापमान पर लाया जाता है और डिवाइस के गोलाकार कक्ष के चारों ओर रखी गई तोपों के गर्म जेट द्वारा प्लाज्मा शूटिंग के दबावों को एनआईएफ में इस्तेमाल होने वाले लेज़रों की बजाय बंदूकों से नियोजित किया जाता है।
पीएलएक्स परियोजना का नेतृत्व करने वाले भौतिकविदों ने एपीएस के अनुसार, पहले से स्थापित 18 बंदूकों का उपयोग करके कुछ शुरुआती प्रयोग किए हैं। उन प्रयोगों ने शोधकर्ताओं को शुरुआती आंकड़ों की पेशकश की है कि प्लाज्मा जेट कैसे व्यवहार करते हैं जब वे मशीन के अंदर टकराते हैं, और शोधकर्ताओं ने कल (21 अक्टूबर) को फ्लोरिडा के फोर्ट लॉडरडेल में प्लाज्मा भौतिकी के एपीएस डिवीजन की वार्षिक बैठक में उस डेटा को प्रस्तुत किया। यह डेटा महत्वपूर्ण है, शोधकर्ताओं ने कहा, क्योंकि इस तरह के टकरावों में टकराव होने पर प्लाज्मा बिल्कुल कैसे व्यवहार करता है, इसके विरोधाभासी सैद्धांतिक मॉडल हैं।
लॉस आलमोस ने कहा कि टीम को उम्मीद है कि 2020 की शुरुआत में शेष 18 बंदूकें स्थापित की जाएंगी और उस वर्ष के अंत तक पूर्ण 36-प्लाज्मा-बंदूक बैटरी का उपयोग करके प्रयोगों का संचालन किया जाएगा।
