చైనా యొక్క న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ పరికరం కోసం బెస్ట్ హోస్ట్ నిర్మాణం సమగ్రంగా ప్రారంభమైంది
అక్టోబరు 1న, చైనా యొక్క న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ పరికరం BEST నిర్మాణంలో కీలక పురోగతి సాధించింది.
400 టన్నుల కంటే ఎక్కువ బరువున్న బేస్ విజయవంతంగా వ్యవస్థాపించబడింది మరియు మొత్తం 6700 టన్నుల బరువుతో బెస్ట్ హోస్ట్ను తీసుకువెళ్లడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఈ ప్రధాన దేశం యొక్క భారీ యంత్రాల హోస్ట్ కోసం సమగ్ర నిర్మాణ ప్రారంభాన్ని సూచిస్తుంది.
భవిష్యత్తులో, ఈ పరికరం అణు ఫ్యూజన్ విద్యుత్ ఉత్పత్తికి అంతర్జాతీయంగా ధృవీకరించబడిన మొదటి ప్రదర్శన అవుతుంది మరియు 2030 నాటికి న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా మొదటి కాంతిని వెలిగించాలని భావిస్తున్నారు.
న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్: కాస్మిక్ ఎనర్జీని అన్వేషించడానికి అంతిమ పాస్వర్డ్
4.6 బిలియన్ సంవత్సరాల పాటు సూర్యుని యొక్క నిరంతర దహనం యొక్క రహస్యం నుండి మానవత్వం యొక్క "తరగని" స్వచ్ఛమైన శక్తి యొక్క అంతిమ అన్వేషణ వరకు, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఎల్లప్పుడూ సైన్స్ రంగంలో అత్యంత అద్భుతమైన పరిశోధన దిశలలో ఒకటి. ఇది విశ్వంలో కాంతి మరియు వేడిని విడుదల చేయడానికి నక్షత్రాలకు ప్రధాన చోదక శక్తి మాత్రమే కాదు, మానవ శక్తి ప్రకృతి దృశ్యాన్ని పూర్తిగా మార్చగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్న అత్యాధునిక సాంకేతికత-.
సరళంగా చెప్పాలంటే, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ అనేది చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద న్యూక్లియైల మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ రిపల్షన్ (కూలంబ్ రిపల్షన్)ను అధిగమించి తేలికైన పరమాణు కేంద్రకాల (హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్లు డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం వంటివి) ప్రక్రియను సూచిస్తుంది, ఢీకొనడం మరియు భారీ అణు కేంద్రకంలో కలుస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ ఐన్స్టీన్ మాస్ ఎనర్జీ సమీకరణాన్ని అనుసరిస్తుంది "E{1}}mc ²" - ఫ్యూజ్ చేయబడిన కొత్త న్యూక్లియస్ యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి సంలీనానికి ముందు రెండు కేంద్రకాల ద్రవ్యరాశి మొత్తం కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు తగ్గిన ద్రవ్యరాశి (ద్రవ్యరాశి నష్టం) శక్తి రూపంలో విడుదల చేయబడుతుంది, ప్రస్తుతం మానవుడు ఉపయోగించే శక్తి సాంద్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ యొక్క శక్తి తీవ్రతను అర్థం చేసుకోవడానికి, డేటా పోలిక యొక్క ఒక సెట్ మాత్రమే అవసరం: 1 కిలోగ్రాము డ్యూటెరియం ట్రిటియం మిశ్రమం యొక్క ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తి 27000 టన్నుల ప్రామాణిక బొగ్గు లేదా 120 టన్నుల గ్యాసోలిన్ యొక్క పూర్తి దహనం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తికి సమానం; అయితే, అదే నాణ్యత కలిగిన అణు విచ్ఛిత్తి ఇంధనం ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తి (యురేనియం-235 వంటివి) న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తిలో 1/4 వంతు మాత్రమే. మరీ ముఖ్యంగా, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ కోసం ఇంధన వనరులు దాదాపు అనంతమైనవి - భూమిపై సముద్రపు నీటిలో డ్యూటెరియం విస్తృతంగా ఉంటుంది మరియు ప్రతి లీటరు సముద్రపు నీటిలో డ్యూటెరియం ఉంటుంది, ఇది ఫ్యూజన్ ద్వారా 300 లీటర్ల గ్యాసోలిన్కు సమానమైన శక్తిని విడుదల చేయగలదు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా సముద్రపు నీటిలో ఉన్న డ్యూటెరియం ఒక మిలియన్ సంవత్సరాలకు పైగా మానవాళి యొక్క శక్తి అవసరాలను తీర్చగలదు; ట్రిటియం ప్రకృతిలో చాలా అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ, లిథియం (భూమి పొరలో సమృద్ధిగా ఉండే మూలకం)ని న్యూట్రాన్లతో చర్య జరిపి కృత్రిమంగా తయారు చేయవచ్చు మరియు "ఇంధన కొరత" సమస్య ఉండదు.
అయినప్పటికీ, నియంత్రించదగిన అణు సంలీనాన్ని సాధించడం అంత తేలికైన పని కాదు మరియు దాని ప్రధాన సవాలు "అణు సంలీనానికి తీవ్రమైన పరిస్థితులను ఎలా సృష్టించాలి మరియు నిర్వహించాలి" అనే అంశంలో ఉంది. సూర్యుని లోపల, గురుత్వాకర్షణ పతనం 15 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్ యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రతను మరియు 250 బిలియన్ల వాతావరణాల అధిక పీడనాన్ని సృష్టిస్తుంది, సహజంగా అణు సంలీనానికి "జ్వలన పరిస్థితులను" కలుస్తుంది; కానీ భూమిపై, మానవులు అటువంటి బలమైన గురుత్వాకర్షణను ప్రతిబింబించలేరు మరియు సాంకేతిక మార్గాల ద్వారా మాత్రమే తీవ్రమైన వాతావరణాలను అనుకరించగలరు. ప్రస్తుతం, రెండు ప్రధాన స్రవంతి పరిశోధన దిశలు ఉన్నాయి:
ఒక రకమైన అయస్కాంత నిర్బంధ కలయిక, దీనిని అంతర్జాతీయ థర్మోన్యూక్లియర్ ఎక్స్పెరిమెంటల్ రియాక్టర్ (ITER) సాధారణంగా "కృత్రిమ సూర్యుడు" అని పిలుస్తారు. ఇది ప్లాస్మాను (అణు కేంద్రకాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు వేరు చేయబడిన పదార్థం యొక్క నాల్గవ స్థితి) వృత్తాకార వాక్యూమ్ చాంబర్లో 150 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉష్ణోగ్రతతో (టోకామాక్ పరికరం నుండి ఎత్తైన పరికరాన్ని) నిరోధించడానికి సూపర్ స్ట్రాంగ్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని (భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం కంటే దాదాపు 100000 రెట్లు బలంగా) ఉపయోగిస్తుంది. మరియు శీతలీకరణకు కారణమవుతుంది, సంలీన ప్రతిచర్యలకు అవసరమైన పరిస్థితులను తీర్చడానికి ప్లాస్మాను నిరంతరం వేడి చేస్తుంది. 2023లో, చైనా యొక్క "కృత్రిమ సూర్యుడు" పరికరం (EAST) 403 సెకన్ల పాటు 120 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద ప్లాస్మా యొక్క నిరంతర ఆపరేషన్ను సాధించింది, ప్రపంచ రికార్డును నెలకొల్పింది మరియు ITER యొక్క తదుపరి ప్రయోగాలకు పునాది వేసింది.
మరొక రకం జడత్వ నిర్బంధ ఫ్యూజన్, యునైటెడ్ స్టేట్స్ యొక్క నేషనల్ ఇగ్నిషన్ ఫెసిలిటీ (NIF) ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది. ఇది కేవలం కొన్ని మిల్లీమీటర్ల వ్యాసం కలిగిన డ్యూటెరియం ట్రిటియం లక్ష్యంపై 192 అధిక-శక్తి లేజర్లను కేంద్రీకరిస్తుంది, లక్ష్యాన్ని 30 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్కు వేడి చేస్తుంది మరియు చాలా తక్కువ సమయంలో (సుమారు 10 ట్రిలియన్ల వరకు సెకనుల వరకు), వ్యాప్తి సాధ్యం కానప్పుడు ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యను తక్షణం పూర్తి చేయండి. డిసెంబర్ 2022లో, NIF మొదటిసారిగా "నికర శక్తి లాభం" సాధించింది - ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ల ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తి ఇన్పుట్ లేజర్ శక్తిని మించిపోయింది, ఇది జడత్వ నిర్బంధ మార్గంలో ప్రధాన పురోగతిని సూచిస్తుంది.
అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు సమృద్ధిగా ఉన్న ఇంధనంతో పాటు, అణు కలయిక అంతిమ భద్రత మరియు పర్యావరణ అనుకూలతను కూడా కలిగి ఉంటుంది. అణు విచ్ఛిత్తి వలె కాకుండా, విపరీతమైన పరిస్థితులు (మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ అంతరాయం లేదా లేజర్ స్టాప్ వంటివి) కోల్పోయిన తర్వాత అణు సంలీన ప్రతిచర్యలు వెంటనే ముగుస్తాయి మరియు "కోర్ మెల్ట్డౌన్" ప్రమాదం ఉండదు; ప్రధాన ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి హీలియం (-విషరహిత మరియు హానిచేయని జడ వాయువు), ఇది అణు విచ్ఛిత్తి వంటి దీర్ఘ-కాల రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేయదు మరియు పర్యావరణానికి దాదాపుగా కాలుష్యం ఉండదు.
మానవుడు ఇంకా వాణిజ్య అణు ఫ్యూజన్ విద్యుదుత్పత్తిని సాధించనప్పటికీ (30-50 సంవత్సరాల సాంకేతిక పురోగతులు అవసరమని అంచనా వేయబడింది), సూర్యుని సహజ కలయిక నుండి ప్రయోగశాలలో క్రమంగా పురోగతుల వరకు అణు సంలీనంలో ప్రతి అడుగు మానవాళిని "శక్తి స్వేచ్ఛ" లక్ష్యానికి చేరువ చేస్తోంది. భవిష్యత్తులో, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ పవర్ ప్లాంట్లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తరించినప్పుడు, మానవత్వం శిలాజ ఇంధనాలపై ఆధారపడటం నుండి పూర్తిగా విముక్తి పొందుతుంది, వాతావరణ మార్పు మరియు ఇంధన కొరత వంటి ప్రపంచ సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది మరియు స్వచ్ఛమైన మరియు అపరిమిత శక్తి ఆధారంగా కొత్త శకానికి నాంది పలుకుతుంది.
