आधुनिक सुपरकंडक्टर्स का उपयोग करने वाली नवीन परियोजनाएं जल्द ही नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की अनुमति देंगी, कुछ आशावादी कहते हैं। हालांकि, विशेषज्ञों का अनुमान है कि व्यावहारिक अनुप्रयोग में कई दशक लगेंगे।
इतना मुश्किल क्यों है?
संलयन ऊर्जा को भविष्य के लिए ऊर्जा का संभावित स्रोत माना जाता है। यह परमाणु की शुद्ध ऊर्जा है। लेकिन यह क्या है और इसे हासिल करना इतना मुश्किल क्यों है? सबसे पहले, हमें शास्त्रीय परमाणु विखंडन और थर्मोन्यूक्लियर संलयन के बीच के अंतर को समझने की जरूरत है।
परमाणु का विखंडन तब होता है जब रेडियोधर्मी समस्थानिक - यूरेनियम या प्लूटोनियम - विखंडित हो जाते हैं और अन्य अत्यधिक रेडियोधर्मी समस्थानिकों में बदल जाते हैं, जिन्हें तब दफन या पुनर्नवीनीकरण किया जाना चाहिए।
संलयन प्रतिक्रिया में यह तथ्य शामिल है कि हाइड्रोजन के दो समस्थानिक - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम - एक ही पूरे में फ्यूज हो जाते हैं, गैर विषैले हीलियम और एक न्यूट्रॉन बनाते हैं, बिना रेडियोधर्मी कचरे का उत्पादन करते हैं।
नियंत्रण समस्या
प्रतिक्रियाएं जोसूर्य में या हाइड्रोजन बम में होता है - यह थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन है, और इंजीनियरों को एक कठिन काम का सामना करना पड़ता है - बिजली संयंत्र में इस प्रक्रिया को कैसे नियंत्रित किया जाए?
यह ऐसी चीज है जिस पर वैज्ञानिक 1960 के दशक से काम कर रहे हैं। वेन्डेलस्टीन 7-एक्स नामक एक अन्य प्रायोगिक संलयन रिएक्टर ने उत्तरी जर्मन शहर ग्रिफ़्सवाल्ड में संचालन शुरू कर दिया है। यह अभी तक एक प्रतिक्रिया बनाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है - यह केवल एक विशेष डिज़ाइन है जिसका परीक्षण किया जा रहा है (टोकमक के बजाय एक तारकीय यंत्र)।
उच्च ऊर्जा प्लाज्मा
सभी थर्मोन्यूक्लियर प्रतिष्ठानों में एक सामान्य विशेषता होती है - एक कुंडलाकार आकार। यह टोरस के आकार का एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करने के विचार पर आधारित है - एक फुलाया साइकिल ट्यूब।
यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इतना घना होना चाहिए कि जब इसे माइक्रोवेव ओवन में दस लाख डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो रिंग के बिल्कुल केंद्र में एक प्लाज्मा दिखाई देना चाहिए। फिर इसे प्रज्वलित किया जाता है ताकि संलयन शुरू हो सके।
संभावनाओं का प्रदर्शन
यूरोप में इस समय ऐसे दो प्रयोग चल रहे हैं। उनमें से एक वेंडेलस्टीन 7-एक्स है, जिसने हाल ही में अपना पहला हीलियम प्लाज्मा बनाया है। दूसरा है ITER, फ्रांस के दक्षिण में एक विशाल प्रयोगात्मक संलयन सुविधा जो अभी भी निर्माणाधीन है और 2023 में लाइव होने के लिए तैयार होगी।
यह माना जाता है कि वास्तविक परमाणु प्रतिक्रियाएं आईटीईआर में होंगी, हालांकि, केवल मेंथोड़े समय के लिए और निश्चित रूप से 60 मिनट से अधिक नहीं। यह रिएक्टर परमाणु संलयन को वास्तविकता बनाने की दिशा में कई कदमों में से एक है।
फ्यूजन रिएक्टर: छोटा और अधिक शक्तिशाली
हाल ही में, कई डिजाइनरों ने एक नए रिएक्टर डिजाइन की घोषणा की है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के छात्रों के एक समूह के साथ-साथ हथियार कंपनी लॉकहीड मार्टिन के प्रतिनिधियों के अनुसार, फ्यूजन उन सुविधाओं में किया जा सकता है जो ITER से बहुत अधिक शक्तिशाली और छोटी हैं, और वे इसे दस के भीतर करने के लिए तैयार हैं। साल।
नए डिजाइन का विचार इलेक्ट्रोमैग्नेट्स में आधुनिक उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स का उपयोग करना है, जो पारंपरिक लोगों के बजाय तरल नाइट्रोजन के साथ ठंडा होने पर अपने गुणों का प्रदर्शन करते हैं, जिन्हें तरल हीलियम की आवश्यकता होती है। एक नई, अधिक लचीली तकनीक से रिएक्टर को पूरी तरह से नया स्वरूप दिया जा सकेगा।
क्लॉस हेश, जो दक्षिण-पश्चिम जर्मनी में कार्लज़ूए प्रौद्योगिकी संस्थान में परमाणु संलयन प्रौद्योगिकी के प्रभारी हैं, संशय में हैं। यह नए रिएक्टर डिजाइनों के लिए नए उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स के उपयोग का समर्थन करता है। लेकिन, उनके अनुसार, भौतिकी के नियमों को ध्यान में रखते हुए, कंप्यूटर पर कुछ विकसित करना पर्याप्त नहीं है। किसी विचार को व्यवहार में लाते समय आने वाली चुनौतियों को ध्यान में रखना आवश्यक है।
साइंस-फाई
हेश के अनुसार, एमआईटी छात्र मॉडल केवल एक परियोजना की संभावना को दर्शाता है। लेकिन यह वास्तव में बहुत सारी विज्ञान कथा है। परियोजनासुझाव देता है कि संलयन की गंभीर तकनीकी समस्याओं को हल कर लिया गया है। लेकिन आधुनिक विज्ञान को नहीं पता कि उन्हें कैसे हल किया जाए।
ऐसी ही एक समस्या है बंधनेवाला कुंडल का विचार। एमआईटी डिजाइन मॉडल में प्लाज्मा रखने वाली रिंग के अंदर जाने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट्स को नष्ट किया जा सकता है।
यह बहुत उपयोगी होगा क्योंकि कोई व्यक्ति आंतरिक प्रणाली में वस्तुओं तक पहुंच सकता है और उन्हें बदल सकता है। लेकिन वास्तव में, सुपरकंडक्टर्स सिरेमिक सामग्री से बने होते हैं। सही चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए उनमें से सैकड़ों को परिष्कृत तरीके से आपस में जोड़ा जाना चाहिए। और यहाँ और अधिक मूलभूत कठिनाइयाँ हैं: उनके बीच का संबंध तांबे के केबलों के कनेक्शन जितना सरल नहीं है। किसी ने अभी तक ऐसी अवधारणाओं के बारे में सोचा भी नहीं है जो ऐसी समस्याओं को हल करने में मदद कर सकें।
बहुत गर्म
उच्च तापमान भी एक समस्या है। संलयन प्लाज्मा के मूल में, तापमान लगभग 150 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाएगा। यह अत्यधिक ऊष्मा आयनित गैस के ठीक केंद्र में बनी रहती है। लेकिन इसके आसपास भी यह अभी भी बहुत गर्म है - रिएक्टर ज़ोन में 500 से 700 डिग्री तक, जो एक धातु पाइप की आंतरिक परत है जिसमें परमाणु संलयन होने के लिए आवश्यक ट्रिटियम "पुन: उत्पन्न" होगा
फ्यूजन रिएक्टर की एक और भी बड़ी समस्या है - तथाकथित बिजली रिलीज। यह प्रणाली का वह हिस्सा है जो संलयन प्रक्रिया से प्रयुक्त ईंधन, मुख्य रूप से हीलियम प्राप्त करता है। प्रथमजिन धातु घटकों में गर्म गैस प्रवेश करती है उन्हें "डायवर्टर" कहा जाता है। यह 2000°C तक गर्म हो सकता है।
डायवर्टर की समस्या
पौधे को इन तापमानों का सामना करने के लिए, इंजीनियर पुराने जमाने के तापदीप्त प्रकाश बल्बों में इस्तेमाल होने वाले धातु के टंगस्टन का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। टंगस्टन का गलनांक लगभग 3000 डिग्री होता है। लेकिन अन्य सीमाएँ भी हैं।
आईटीईआर में ऐसा किया जा सकता है, क्योंकि इसमें लगातार हीटिंग नहीं होती है। यह माना जाता है कि रिएक्टर केवल 1-3% समय संचालित करेगा। लेकिन यह एक बिजली संयंत्र के लिए एक विकल्प नहीं है जिसे 24/7 चलाने की जरूरत है। और, अगर कोई यह दावा करता है कि वह ITER जैसी शक्ति के साथ एक छोटा रिएक्टर बनाने में सक्षम है, तो यह कहना सुरक्षित है कि उसके पास डायवर्टर समस्या का समाधान नहीं है।
कुछ दशकों में बिजली संयंत्र
फिर भी, वैज्ञानिक थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टरों के विकास के बारे में आशावादी हैं, हालांकि, यह उतना तेज़ नहीं होगा जितना कि कुछ उत्साही भविष्यवाणी करते हैं।
ITER को यह दिखाना चाहिए कि नियंत्रित संलयन वास्तव में प्लाज्मा को गर्म करने की तुलना में अधिक ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है। अगला कदम एक बिल्कुल नया हाइब्रिड प्रदर्शन बिजली संयंत्र बनाना है जो वास्तव में बिजली उत्पन्न करता है।
इंजीनियर पहले से ही इसके डिजाइन पर काम कर रहे हैं। उन्हें आईटीईआर से सीखना होगा, जो 2023 में लॉन्च होने वाला है। डिजाइन, योजना और निर्माण के लिए आवश्यक समय को देखते हुए, ऐसा लगता हैयह संभावना नहीं है कि पहला संलयन बिजली संयंत्र 21वीं सदी के मध्य की तुलना में बहुत पहले शुरू किया जाएगा।
रॉसी कोल्ड फ्यूजन
2014 में, ई-कैट रिएक्टर के एक स्वतंत्र परीक्षण ने निष्कर्ष निकाला कि डिवाइस ने 32 दिनों की अवधि में 900 वाट की खपत के साथ औसतन 2,800 वाट बिजली उत्पादन का उत्पादन किया। यह किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया से अलग करने में सक्षम है। परिणाम या तो थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन में एक सफलता की बात करता है, या एकमुश्त धोखाधड़ी का। रिपोर्ट ने संदेहियों को निराश किया, जो संदेह करते हैं कि क्या परीक्षण वास्तव में स्वतंत्र था और परीक्षण के परिणामों के संभावित मिथ्याकरण का सुझाव देता है। अन्य "गुप्त सामग्री" का पता लगाने में व्यस्त हैं जो रॉसी के संलयन को प्रौद्योगिकी को दोहराने में सक्षम बनाती हैं।
रॉसी एक स्कैमर है?
एंड्रिया थोप रही है। वह अपनी वेबसाइट के टिप्पणी अनुभाग में अद्वितीय अंग्रेजी में दुनिया के लिए उद्घोषणाओं को प्रकाशित करता है, जिसे छद्म रूप से जर्नल ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स कहा जाता है। लेकिन उनके पिछले असफल प्रयासों में एक इतालवी अपशिष्ट-से-ईंधन परियोजना और एक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर शामिल है। पेट्रोलड्रैगन, एक अपशिष्ट-से-ऊर्जा परियोजना, आंशिक रूप से विफल रही क्योंकि कचरे के अवैध डंपिंग को इतालवी संगठित अपराध द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसने इसके खिलाफ अपशिष्ट प्रबंधन नियमों का उल्लंघन करने के लिए आपराधिक आरोप दायर किए हैं। उन्होंने यूएस आर्मी कोर ऑफ इंजीनियर्स के लिए एक थर्मोइलेक्ट्रिक डिवाइस भी बनाया, लेकिन परीक्षण के दौरान, गैजेट ने घोषित शक्ति का केवल एक अंश ही उत्पन्न किया।
कई लोग रॉसी पर भरोसा नहीं करते हैं, और न्यू एनर्जी टाइम्स के प्रधान संपादक ने स्पष्ट रूप से उन्हें एक अपराधी कहा है जिसके पीछे असफल ऊर्जा परियोजनाओं की एक कड़ी है।
स्वतंत्र सत्यापन
रॉसी ने अमेरिकी कंपनी इंडस्ट्रियल हीट के साथ एक 1-मेगावाट कोल्ड फ्यूजन प्लांट का साल भर का गुप्त परीक्षण करने के लिए एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए। डिवाइस दर्जनों ई-कैट्स से भरा एक शिपिंग कंटेनर था। प्रयोग को किसी तीसरे पक्ष द्वारा नियंत्रित किया जाना था जो पुष्टि कर सके कि गर्मी उत्पादन वास्तव में हो रहा था। रॉसी ने दावा किया है कि ई-कैट की व्यावसायिक व्यवहार्यता को साबित करने के लिए पिछले साल का अधिकांश समय व्यावहारिक रूप से एक कंटेनर में रहकर और दिन में 16 घंटे से अधिक संचालन की देखरेख में बिताया है।
परीक्षा मार्च में समाप्त हुई। रॉसी के समर्थक पर्यवेक्षकों की रिपोर्ट का बेसब्री से इंतजार कर रहे थे, उम्मीद कर रहे थे कि उनके नायक को बरी कर दिया जाएगा। लेकिन अंत में उन्हें मुकदमा मिल गया।
मुकदमा
फ्लोरिडा की एक अदालती फाइलिंग में, रॉसी का दावा है कि परीक्षण सफल रहा और एक स्वतंत्र मध्यस्थ ने पुष्टि की कि ई-कैट रिएक्टर खपत से छह गुना अधिक ऊर्जा का उत्पादन करता है। उन्होंने यह भी दावा किया कि 24 घंटे के परीक्षण के बाद इंडस्ट्रियल हीट ने उन्हें $ 100 मिलियन - $ 11.5 मिलियन का भुगतान करने पर सहमति व्यक्त की थी (जाहिर तौर पर लाइसेंसिंग अधिकारों के लिए ताकि कंपनी अमेरिका में प्रौद्योगिकी बेच सके) और विस्तारित के सफल समापन के बाद एक और $ 89 मिलियन परीक्षण 350 दिनों के भीतर। रॉसी ने IH पर "धोखाधड़ी योजना" चलाने का आरोप लगायाजिसका मकसद उनकी बौद्धिक संपदा की चोरी करना था। उन्होंने कंपनी पर ई-कैट रिएक्टरों का दुरुपयोग करने, अवैध रूप से नवीन तकनीकों और उत्पादों, कार्यक्षमता और डिजाइन की नकल करने और उनकी बौद्धिक संपदा पर पेटेंट का दुरुपयोग करने का भी आरोप लगाया।
सोने की खान
अन्यत्र, रॉसी का दावा है कि अपने एक प्रदर्शन में, IH को शीर्ष चीनी अधिकारियों के एक रिप्ले के बाद निवेशकों से $50-60 मिलियन और चीन से $200 मिलियन प्राप्त हुए। अगर यह सच है, तो एक सौ मिलियन डॉलर से अधिक का बहुत कुछ दांव पर लगा है। इंडस्ट्रियल हीट ने इन दावों को निराधार बताते हुए खारिज कर दिया है और सक्रिय रूप से अपना बचाव करने जा रही है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वह दावा करती है कि उसने "तीन साल से अधिक समय तक उन परिणामों की पुष्टि करने के लिए काम किया जो रॉसी ने कथित तौर पर अपनी ई-कैट तकनीक के साथ हासिल किए, बिना किसी सफलता के।"
IH ई-कैट में विश्वास नहीं करता है, और न्यू एनर्जी टाइम्स को इस पर संदेह करने का कोई कारण नहीं दिखता है। जून 2011 में, प्रकाशन के एक प्रतिनिधि ने इटली का दौरा किया, रॉसी का साक्षात्कार लिया और अपनी ई-कैट का एक प्रदर्शन फिल्माया। एक दिन बाद, उन्होंने थर्मल पावर को मापने की विधि के बारे में अपनी गंभीर चिंताओं की सूचना दी। 6 दिन बाद पत्रकार ने अपना वीडियो यूट्यूब पर पोस्ट किया। दुनिया भर के विशेषज्ञों ने उन्हें विश्लेषण भेजा, जो जुलाई में प्रकाशित हुए थे। यह स्पष्ट हो गया कि यह एक धोखा था।
प्रयोगात्मक पुष्टि
हालांकि, कई शोधकर्ता - रूस के पीपुल्स फ्रेंडशिप यूनिवर्सिटी और मार्टिन फ्लेशमैन मेमोरियल प्रोजेक्ट (एमएफपीएम) के अलेक्जेंडर पार्कहोमोव -रूस के ठंडे थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन को पुन: पेश करने में कामयाब रहे। एमएफपीएम रिपोर्ट का शीर्षक "द एंड ऑफ द कार्बन एरा इज़ नियर" था। इस तरह की प्रशंसा का कारण गामा विकिरण के फटने की खोज थी, जिसे थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के अलावा अन्यथा नहीं समझाया जा सकता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, रॉसी के पास वही है जो वे कहते हैं।
कोल्ड फ्यूजन के लिए एक व्यवहार्य खुला नुस्खा एक ऊर्जा सोने की भीड़ को जगा सकता है। रॉसी के पेटेंट को दरकिनार करने और उसे अरबों डॉलर के ऊर्जा कारोबार से दूर रखने के लिए वैकल्पिक तरीके खोजे जा सकते हैं।
तो शायद रॉसी इस पुष्टि से बचना पसंद करेंगे।
