ऑपरेशन के अंतिम दिन, MIT टोकामक ने एक नया विश्व प्लाज्मा दबाव रिकॉर्ड बनाया

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने प्लाज्मा दबाव के लिए अपने स्वयं के विश्व रिकॉर्ड को तोड़ दिया, जो कि एक टोकामक में संलयन से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए एक प्रमुख घटक है। अलकेटर सी-मॉड परमाणु रिएक्टर ने 2.05 वायुमंडल का परिणाम हासिल किया, जो पिछले एक की तुलना में 15% अधिक है।

प्रयोग 23 सितंबर, 2016 को अलकेटर सी-मॉड के संचालन के अंतिम दिन किया गया था। परियोजना वित्तपोषण पूरा हो गया है । अलकेटर सी-मॉड रिएक्टर 23 वर्षों से एमआईटी में चल रहा है, और उस समय के दौरान इसने बार-बार एक टोकामक में प्लाज्मा दबाव रिकॉर्ड स्थापित किया है। 1.77 वायुमंडल में पिछला एक 2005 में स्थापित किया गया था।

सी-मॉड दुनिया में एकमात्र कॉम्पैक्ट थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन रिएक्टर है जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में 8 टेस्ला - 160 हजार गुना मजबूत होकर एक चुंबकीय क्षेत्र बना सकता है। यह आपको एक घने, गर्म प्लाज्मा बनाने की अनुमति देता है, जो 80 मिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर स्थिर हो सकता है।

रिकॉर्ड प्रभाव प्राप्त करने के लिए, MIT के शोधकर्ताओं ने 5.7 टेस्ला चुंबकीय क्षेत्र बनाया। यह प्लाज्मा को 35 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए पर्याप्त था - सौर कोर का तापमान दोगुना। प्लाज़्मा को गर्म करने में 4 मेगावाट ऊर्जा लगी। प्रयोग के दौरान, प्रति सेकंड 300 ट्रिलियन संश्लेषण प्रतिक्रियाएं प्लाज्मा में हुईं।

"यह परिणाम पुष्टि करता है कि प्लाज्मा को जलाने के लिए आवश्यक उच्च दबाव को उच्च चुंबकीय क्षेत्र टोकामैक जैसे कि सी-मोड अलकेटर के साथ प्राप्त किया जाता है," रिकार्डो बेट्टी, रोचेस्टर विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग यांत्रिकी और खगोल विज्ञान विभाग के प्रोफेसर ने कहा। एमआईटी भौतिकविदों के अलावा, प्रिंसटन प्लाज्मा भौतिकी प्रयोगशाला, ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी और जनरल एटॉमिक्स के वैज्ञानिकों ने प्रयोग के आयोजन में भाग लिया।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में अत्यधिक सफल अलकेटर सी-मॉड कार्यक्रम पर प्रकाश डाला गया यह एक उल्लेखनीय उपलब्धि है। रिकॉर्ड प्लाज्मा दबाव संलयन की व्यावहारिक ऊर्जा के निकट आ रहा है, ” डेल्ट मीड , प्रिंसटन प्लाज्मा भौतिकी प्रयोगशाला के एक पूर्व उप निदेशक, जो सीधे प्रयोग में शामिल नहीं थे।


पृथ्वी पर सफलतापूर्वक आगे बढ़ने के लिए थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया के लिए, आपको एक निश्चित मात्रा में उच्च दबाव में एक स्थिर अवस्था में एक टोकामक में गर्म (50 मिलियन डिग्री से ऊपर) प्लाज्मा रखने की आवश्यकता है। यही कारण है कि अब तक, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिक इस चर पर विशेष ध्यान दे रहे हैं। उनके टोकामक दबाव के संदर्भ में आगे बढ़ते हैं, और थोड़ा ध्यान दो अन्य चर - मात्रा और तापमान पर दिया जाता है। एमआईटी कर्मचारियों को भरोसा है कि अगर दुनिया भर के वैज्ञानिक दबाव की समस्या को हल कर सकते हैं, तो यह कहना संभव होगा कि थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा स्रोत प्राप्त करने का मार्ग का 2/3 पहले से ही कवर किया गया है।



थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन वही प्रक्रिया है जो सूर्य की आंतों में होती है। वास्तव में, तारा एक प्राकृतिक थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर है। संश्लेषण के दौरान निकलने वाली ऊर्जा प्रकाश और कणों की शक्तिशाली धाराओं का उत्सर्जन करने के लिए पर्याप्त है। यदि पृथ्वी पर उन परिस्थितियों को पुन: उत्पन्न करना संभव होगा, जिनके तहत दो प्रकाश परमाणु नाभिक एक भारी एक में एकजुट हो सकते हैं, प्रतिकारक बलों पर काबू पा सकते हैं, तो लंबे समय में, मानवता पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को बदलने में सक्षम होगी। इस घोल के ढेर सारे फायदे हैं। मुख्य ईंधन घटक - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम - पानी और लिथियम से निकाले जाते हैं। Deuterium हमें लाखों वर्षों तक चलेगा, कई सौ वर्षों तक लिथियम। इसके अलावा, बिजली संयंत्र सुरक्षित होंगे। प्रतिक्रिया स्थान में ईंधन का घनत्व बहुत कम होगा: प्रति 1000 क्यूबिक मीटर में 1 ग्राम ड्यूटेरियम / ट्रिटियम ईंधन।कोई भी विफलता प्लाज्मा को ठंडा कर देगी और प्रतिक्रिया को रोक देगी, और प्रतिक्रिया के दौरान प्राप्त ड्यूटेरियम, लिथियम और हीलियम रेडियोधर्मी नहीं होते हैं। केवल ट्रिटियम एक खतरा है, लेकिन इसका आधा जीवन केवल 12.6 साल है। इसका उत्पादन और उपयोग परमाणु रिएक्टर में किया जाएगा, इसलिए परमाणु संयंत्रों के डिजाइन को इस तरह से डिजाइन किया जाएगा ताकि इसकी रिहाई से बचा जा सके। और अंत में, भविष्य के बिजली संयंत्रों में, बिना परमाणु ईंधन के ऊर्जा उत्पन्न की जाएगी। यही कारण है कि दुनिया भर के वैज्ञानिक इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए इतना प्रयास कर रहे हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें एक दर्जन साल भी लग सकते हैं।इसका उत्पादन और उपयोग परमाणु रिएक्टर में किया जाएगा, इसलिए परमाणु संयंत्रों के डिजाइन को इस तरह से डिजाइन किया जाएगा ताकि इसकी रिहाई से बचा जा सके। और अंत में, भविष्य के बिजली संयंत्रों में, बिना परमाणु ईंधन के ऊर्जा उत्पन्न की जाएगी। यही कारण है कि दुनिया भर के वैज्ञानिक इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए इतना प्रयास कर रहे हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें एक दर्जन साल भी लग सकते हैं।इसका उत्पादन और उपयोग परमाणु रिएक्टर में किया जाएगा, इसलिए परमाणु संयंत्रों के डिजाइन को इस तरह से डिजाइन किया जाएगा ताकि इसकी रिहाई से बचा जा सके। और अंत में, भविष्य के बिजली संयंत्रों में, बिना परमाणु ईंधन के ऊर्जा उत्पन्न की जाएगी। यही कारण है कि दुनिया भर के वैज्ञानिक इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए इतना प्रयास कर रहे हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें एक दर्जन साल भी लग सकते हैं।

आज, मुख्य बाधा तथ्य यह है कि रिएक्टर वे बनाने की तुलना में अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। गर्म प्लाज़्मा के घूमने के दौरान, छोटी-छोटी फुंसियाँ होती हैं, जो लंबे समय तक टोकेमाक्स का सामना नहीं कर सकती हैं। 6 मिनट और 30 सेकंड का रिकॉर्ड है कि फ्रांसीसी टोकामक 2003 में सेट करने में सक्षम था। आदर्श रूप से, आपको एक रिएक्टर बनाने की आवश्यकता होती है जो एक आत्मनिर्भर प्लाज्मा पैदा कर सकता है। इसलिए, रूस, अमेरिका, चीन और यूरोपीय संघ सहित 35 देश अब फ्रांस में ITER रिएक्टर के निर्माण में निवेश कर रहे हैं, जो इस समस्या को हल करना चाहिए। अमेरिकी सरकार ने भी निर्माण में रुचि रखते हुए इटर के पक्ष में अलकेटर सी-मॉड फाइनेंसिंग को छोड़ने का फैसला किया। इस परियोजना के कार्यान्वयन में, वास्तव में, सबसे महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण उपलब्धियों का उपयोग किया जाता है, जो सी-मॉड के लिए डिजाइन और सामग्री में प्राप्त किए गए थे।



अब, एमआईटी परमाणु संलयन टीम नए उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स का उपयोग करने की कोशिश करेगी जो हीटिंग और बिजली की खपत के बिना चुंबकीय क्षेत्र को मजबूत कर सकते हैं। इन सुपरकंडक्टर्स को 270 मेगावॉट अफोर्डेबल रोबस्ट कॉम्पैक्ट रिएक्टर डिज़ाइन का आधार बनाना चाहिए । यह अनुमान लगाया गया है कि ARC ITER जितनी ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम होगा, लेकिन इसका आकार आधा होगा।

Source: https://habr.com/ru/post/hi398453/