Historic 'breakthrough' in nuclear fusion: ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലെ ചരിത്രപരമായ 'വഴിത്തിരിവ്': സൂര്യന്റെ ശക്തിയെ അനുകരിച്ചുകൊണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞർ 'ഹോളി ഗ്രെയ്ൽ' കൈവരിക്കുന്നു, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ അന്ത്യം കുറിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

•  പ്രതിപ്രവർത്തനം സജീവമാക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞു
• ഏകദേശം 192 ലേസറുകൾ ഒരു കുരുമുളകിന്റെ വലുപ്പമുള്ള ലക്ഷ്യത്തെ 180 ദശലക്ഷം ഡിഗ്രി ഫാരൻഹീറ്റിലേക്ക് ചൂടാക്കി.
• ഒരു ഇഞ്ച് സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശം എടുക്കുന്നതിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ സമയമാണ് ഊർജ ഉൽപ്പാദനത്തിന് വേണ്ടിവന്നത്
• ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ആണ് സൂര്യനെയും നക്ഷത്രങ്ങളെയും ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നത് - ഈ ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് ഫോസിൽ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് പകരമാകുമെന്ന് വിശ്വസിക്കുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഇത് 'ഹോളി ഗ്രെയ്ൽ' ആണ്.

യു‌എസ് ഊർജ വകുപ്പ്, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിൽ ഒരു നേട്ടം പ്രഖ്യാപിച്ചു, അത് ചരിത്രത്തിൽ ഇടംപിടിക്കും - സൂര്യനെയും നക്ഷത്രങ്ങളെയും ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന അതേ ഊർജ്ജം ഉപയോഗപ്പെടുത്താനുള്ള പതിറ്റാണ്ടുകൾ നീണ്ട അന്വേഷണത്തെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.

അത് സജീവമാക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജം സംയോജനത്തിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞർ 'നെറ്റ് എനർജി ഗെയിൻ' എന്ന ഹോളി ഗ്രെയ്ൽ നേടിയെടുത്തു.

ഡിസംബർ 5-ന് കാലിഫോർണിയയിലെ ലോറൻസ് ലിവർമോർ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയുടെ നാഷണൽ ഇഗ്നിഷൻ ഫെസിലിറ്റിയിൽ (എൻഐഎഫ്) 192 ലേസർ സജ്ജീകരണങ്ങളുള്ള സ്‌പോർട്‌സ് സ്‌റ്റേഡിയത്തിന്റെ വലിപ്പത്തിലുള്ള ലാബാണ് അവർ നടത്തിയത്.

പരീക്ഷണത്തിൽ ഉയർന്ന ഊർജമുള്ള ലേസറുകൾ ഒരു കുരുമുളകിന്റെ വലുപ്പമുള്ള ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ഒത്തുചേരുകയും ഹൈഡ്രജന്റെ ഒരു കാപ്‌സ്യൂൾ 180 ദശലക്ഷം ഡിഗ്രി ഫാരൻഹീറ്റിലേക്ക് ചൂടാക്കുകയും 'സൂര്യന്റെ അവസ്ഥയെ ഹ്രസ്വമായി അനുകരിക്കുകയും ചെയ്തു' എന്ന് ഫെസിലിറ്റി ഡയറക്ടർ ഡോ. കിം ബുഡിൽ പറഞ്ഞു.

ഊർജ സെക്രട്ടറി ജെന്നിഫർ ഗ്രാൻഹോം ഈ മുന്നേറ്റത്തെ ഒരു 'ലാൻഡ്മാർക്ക് നേട്ടം' എന്ന് വിശേഷിപ്പിച്ചു.

ലിവർമോറിലെയും മറ്റ് ദേശീയ ലാബുകളിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ 'കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തെ ചെറുക്കുന്നതിന് ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജം പ്രദാനം ചെയ്യുക, ആണവ പരീക്ഷണം കൂടാതെ ആണവ പ്രതിരോധം നിലനിർത്തുക എന്നിങ്ങനെയുള്ള മനുഷ്യരാശിയുടെ ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണവും സമ്മർദവുമായ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ യുഎസിനെ സഹായിക്കാൻ ഗവേഷണം നടത്തുന്നുണ്ടെന്ന് ഗ്രാൻഹോം പറഞ്ഞു.

ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ എന്നത് രണ്ട് പ്രകാശ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു ഭാരമേറിയ ഒന്നായി മാറുന്ന പ്രക്രിയയാണ്.

ഭൂമിയിലെ സൂര്യന്റെയും ബഹിരാകാശത്തിലെ നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും കാര്യത്തിൽ, അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, പത്ത് ദശലക്ഷം ഡിഗ്രി ഫാരൻഹീറ്റിൽ കൂടുതൽ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഉയർന്ന താപനില അണുകേന്ദ്രങ്ങൾക്ക് അവയുടെ പരസ്പര വൈദ്യുത വികർഷണത്തെ മറികടക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം നൽകുന്നു.

അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ പരസ്പരം വളരെ അടുത്ത പരിധിക്കുള്ളിൽ വന്നുകഴിഞ്ഞാൽ, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ആകർഷകമായ ന്യൂക്ലിയർ ഫോഴ്‌സ് വൈദ്യുത വികർഷണത്തെ മറികടക്കുകയും അവയെ സംയോജിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇത് സംഭവിക്കുന്നതിന്, കൂട്ടിയിടിക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഒരു ചെറിയ സ്ഥലത്ത് പരിമിതപ്പെടുത്തണം.

അതിന്റെ അപാരമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ ഉണ്ടാകുന്ന തീവ്രമായ മർദ്ദം സൂര്യനിൽ സംയോജനത്തിനുള്ള സാഹചര്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

വിഘടനത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഫ്യൂഷൻ അപകടങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക വസ്തുക്കളുടെ മോഷണം എന്നിവയ്ക്കുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്.

ഒരു ന്യൂട്രോൺ ഒരു വലിയ ആറ്റത്തിലേക്ക് സ്ലാം ചെയ്യുമ്പോഴാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്, അത് ഉത്തേജിപ്പിക്കുകയും രണ്ട് ചെറിയ ആറ്റങ്ങളായി വിഭജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആണവ നിലയങ്ങളിൽ ഇതാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. എന്നാൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ഏകദേശം 70 വർഷമായി തിരയപ്പെട്ട ഒരു നേട്ടമാണ്.

സൈദ്ധാന്തിക ലേസറുകൾക്ക് ഒരു ലബോറട്ടറിയിൽ സംയോജനം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് 1960 കളിൽ ഗവേഷകരിൽ നിന്ന് സംഘം പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ടു.

ലേസറുകളും ഒപ്റ്റിക്‌സും, ഡയഗ്‌നോസ്റ്റിക്‌സ്, ടാർഗെറ്റ് ഫാബ്രിക്കേഷൻ, കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലിംഗ്, സിമുലേഷൻ, പരീക്ഷണാത്മക രൂപകൽപ്പന എന്നിവ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ദശാബ്ദങ്ങൾ നീണ്ട പ്രവർത്തനത്തിന് ഇത് തുടക്കമിട്ടു.

പരീക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ലേസറുകൾക്ക് നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും ഭീമാകാരമായ ഗ്രഹങ്ങളുടെയും കാമ്പിലും പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്ന ആണവായുധങ്ങൾക്കുള്ളിലും സമാനമായ താപനിലയും സമ്മർദ്ദവും സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.സൂര്യന്റെ ശക്തിയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ടീം 2.1 മെഗാജൂൾ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ചു. ഇത് 3.15 മെഗാജൂളുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിന് കാരണമായി - ഏകദേശം 150 ശതമാനം നേട്ടം.

'നക്ഷത്രങ്ങളിലും സൂര്യനിലും മാത്രം കാണപ്പെടുന്ന ചില വ്യവസ്ഥകൾ ആദ്യമായി പകർത്താൻ ജ്വലനം നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നു,' ഗ്രാൻഹോം ചൊവ്വാഴ്ച പറഞ്ഞു.

'സീറോ കാർബൺ സമൃദ്ധമായ ഫ്യൂഷൻ എനർജി നമ്മുടെ സമൂഹത്തെ ശക്തിപ്പെടുത്താനുള്ള സാധ്യതയിലേക്ക് ഈ നാഴികക്കല്ല് നമ്മെ ഒരു സുപ്രധാന ചുവടുവയ്പ്പിലേക്ക് അടുപ്പിക്കുന്നു.' 'അമേരിക്കയെ നയിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്' എന്ന പ്രസ്താവനയോടെയാണ് അവർ ലൈവ് ബ്രീഫിംഗ് തുറന്നത്. ചൊവ്വാഴ്‌ചത്തെ പ്രഖ്യാപനം ശുദ്ധമായ ഊർജത്തിലേക്കുള്ള ഒരു ചുവടുവയ്‌പ്പാണെങ്കിലും, ഇനിയും മുന്നോട്ടുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ അന്ധരല്ല. സാങ്കേതിക വിദ്യ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ ലഭ്യമാകുന്നതിന് മുമ്പ് ഇനിയും 'പ്രധാനമായ തടസ്സങ്ങൾ' മറികടക്കാനുണ്ടെന്ന് ബുഡിൽ പറഞ്ഞു.

'ഇത് മുൻ‌നിരയിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു - ഒരുപക്ഷേ സംയോജിത പരിശ്രമവും നിക്ഷേപവും കൊണ്ട്, അടിസ്ഥാന സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഏതാനും പതിറ്റാണ്ടുകളായി നടത്തിയ ഗവേഷണം ഞങ്ങളെ ഒരു പവർ പ്ലാന്റ് നിർമ്മിക്കാനുള്ള ഒരു സ്ഥാനത്ത് എത്തിക്കും,' അവർ കൂട്ടിച്ചേർത്തു.

നിയന്ത്രിക്കാൻ അവിശ്വസനീയമാം വിധം ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിലും മർദ്ദത്തിലും സംയോജനം സംഭവിക്കുന്നതിനാൽ, ശാസ്‌ത്രജ്ഞർക്ക് അറ്റ ​​ഊർജ നേട്ടം ഹോളി ഗ്രെയ്‌ലാണ്.

കോടിക്കണക്കിന് ഡോളറുകളും പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ അധ്വാനവും ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷണത്തിലേക്ക് പോയി, അത് ആഹ്ലാദകരമായ ഫലങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചു - ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ ഭിന്നസംഖ്യകൾക്ക്. ഒരു ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ഷനിലൂടെ നെറ്റ് എനർജി ലഭിച്ചുവെന്നത് പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതാണെന്ന് റോച്ചസ്റ്റർ സർവകലാശാലയിലെ പ്രൊഫസറും ലേസർ ഫ്യൂഷനിൽ വിദഗ്ധനുമായ റിക്കാർഡോ ബെറ്റി പറഞ്ഞു.

എന്നാൽ ഫലം സുസ്ഥിരമായ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഒരു നീണ്ട പാത മുന്നിലുണ്ടെന്ന് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

എണ്ണ ശുദ്ധീകരിച്ച് പെട്രോളാക്കി കത്തിക്കുന്നത് സ്ഫോടനത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് മനുഷ്യർ ആദ്യമായി മനസ്സിലാക്കിയ സമയത്തോടാണ് അദ്ദേഹം ഈ മുന്നേറ്റത്തെ ഉപമിച്ചത്.

'നിങ്ങൾക്ക് ഇപ്പോഴും എഞ്ചിൻ ഇല്ല, നിങ്ങൾക്ക് ഇപ്പോഴും ടയറുകളും ഇല്ല,' ബെറ്റി പറഞ്ഞു. 'കാറുണ്ടെന്ന് പറയാനാവില്ല.'

വൈറ്റ് ഹൗസ് സയൻസ് അഡൈ്വസർ ആരതി പ്രഭാകർ ഗ്രാൻഹോമിനൊപ്പം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, ഫ്യൂഷൻ ഇഗ്നിഷനെ 'സ്ഥിരതയ്ക്ക് യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്ത് നേടാനാകും എന്നതിന്റെ മഹത്തായ ഉദാഹരണം' എന്നും 'വിശ്വാസത്തിന് അതീതമായ ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് അത്ഭുതം' എന്നും വിശേഷിപ്പിച്ചു.

ഫ്യൂഷൻ വക്താക്കൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെയും മറ്റ് പരമ്പരാഗത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളെയും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ, ഏതാണ്ട് പരിധിയില്ലാത്തതും കാർബൺ രഹിതവുമായ ഊർജ്ജം ഒരു ദിവസം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നാണ്.

ഫ്യൂഷനിൽ നിന്ന് വീടുകൾക്കും ബിസിനസ്സുകൾക്കും ഊർജം നൽകുന്ന ഊർജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഇനിയും പതിറ്റാണ്ടുകൾ അകലെയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഒരു സുപ്രധാന ചുവടുവെപ്പാണെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു.

പെൻസിൽവാനിയ സർവകലാശാലയിലെ എർത്ത് ആന്റ് എൻവയോൺമെന്റൽ സയൻസ് ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റുമായി മൈക്കൽ മാൻ, പ്രഖ്യാപനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള തന്റെ സംശയം ട്വിറ്ററിൽ പങ്കുവച്ചു.

ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ ആവശ്യം ഇല്ലാതാക്കാൻ ഫ്യൂഷൻ മുന്നേറ്റം പര്യാപ്തമല്ലെന്ന് അദ്ദേഹം പങ്കുവെച്ചു.

'ഇത് നല്ല വാർത്തയല്ല എന്നല്ല ഇതിനർത്ഥം, എന്നാൽ ഈ ദശകത്തിൽ നമ്മുടെ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയെ 50% ഡീകാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിൽ ഇത് കാര്യമായ പങ്ക് വഹിക്കില്ല എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, ഇത് ദുരന്തം > 1.5C (3F) ചൂട് തടയാൻ ആവശ്യമാണ്, ' മാൻ പങ്കുവെച്ചു.

'നിലവിലുള്ള പുനരുപയോഗം + സംഭരണം/കാര്യക്ഷമത/സംരക്ഷണം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾക്ക് അത് ചെയ്യാൻ കഴിയും.'

ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യം, ഇനിയും വർഷങ്ങൾ അകലെയാണ്, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളെ പരസ്പരം വളരെ അടുത്ത് തള്ളിക്കൊണ്ട് സൂര്യൻ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്ന രീതിയിൽ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്, അവ ഹീലിയമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രവാഹങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.

കാർബൺ ബഹിർഗമനം കൂടാതെ നൂറുകണക്കിനു വർഷങ്ങളോളം ശരാശരി വലിപ്പമുള്ള ഒരു വീടിന് ഊർജം പകരാൻ ആ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഒരു കപ്പ്ഫുൾ കഴിയും.

അതുകൊണ്ടാണ് വൈദ്യുതിയുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യകതയും മോശമായ പരിസ്ഥിതിയും ഉള്ള ഒരു ലോകത്ത് ഊർജത്തിന്റെ വിശുദ്ധ ഗ്രെയ്‌ലായി ഫ്യൂഷൻ കണക്കാക്കുന്നത്.

ഇത് ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളെ ലയിപ്പിച്ച് വൻതോതിൽ ഊർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കുന്നു - ആറ്റോമിക് ആയുധങ്ങളിലും ആണവ നിലയങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന വിഘടന പ്രക്രിയയുടെ വിപരീതം, അത് അവയെ ശകലങ്ങളായി വിഭജിക്കുന്നു.