स्वयंपूर्ण फ्यूजनकडे सुधारित मार्ग
U.S. Department of Energyच्या Princeton Plasma Physics Laboratoryमधील संशोधकांनी प्लाझ्मा गरम व संकुचित करण्याचा क्रम बदलून फ्यूजन प्रज्वलनाचा संभाव्य अधिक कार्यक्षम मार्ग शोधला आहे.
आधी प्लाझ्मा गरम करून नंतर त्याची घनता वाढवल्यास स्वयंपूर्ण फ्यूजन अभिक्रियेसाठी लागणारी ऊर्जा कमी होऊ शकते.
निष्कर्ष Physical Review Lettersमध्ये प्रकाशित झाले आहेत.
प्रज्वलनासमोरील आव्हान
फ्यूजनमध्ये अणुकेंद्रे एकत्र करून ऊर्जा निर्माण केली जाते. यासाठी प्लाझ्माला दीर्घकाळ पुरेसे गरम आणि दाट ठेवावे लागते.
Lawson criterion प्रज्वलनासाठी आवश्यक स्थिती स्पष्ट करते; मात्र त्या स्थितीपर्यंत पोहोचण्याचा सर्वात कार्यक्षम मार्ग सांगत नाही.
PPPLच्या विश्लेषणाने चार अतिरिक्त घटक समाविष्ट करून हे चौकट विस्तृत केले आहे.
क्रम महत्त्वाचा का ठरू शकतो
लक्ष्यस्थितीपर्यंत पोहोचण्याचा मार्ग लक्ष्याइतकाच महत्त्वाचा असू शकतो. तापमान आधी वाढवून नंतर घनता वाढवल्यास आवश्यक ऊर्जा मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकते.
कार्यक्षम प्रज्वलन हे फ्यूजन ऊर्जा संशोधनातील प्रमुख आव्हान असल्याने हा मुद्दा महत्त्वाचा आहे.
संशोधक याला तयार रिअॅक्टर रचना नव्हे, तर गणनांवर आधारित संभाव्य अधिक कार्यक्षम मार्ग म्हणतात.
विस्तारित Lawson criterion
सोप्या मर्यादा-आधारित पद्धतीत सुटू शकणारे परिणाम विस्तारित निकषात समाविष्ट केले आहेत. त्यामुळे प्लाझ्मा तयार करण्याच्या विविध मार्गांची तुलना करता येते.
हे विश्लेषण Lawson criterion नाकारत नाही; त्यात अधिक घटक जोडते.
फ्यूजनमधून निर्माण होणारी उष्णता पुढील अभिक्रिया टिकवते, अशी burning plasma अवस्था हे लक्ष्य आहे.
फ्यूजन विकासावरील संभाव्य परिणाम
फ्यूजनमधील प्रगती केवळ अधिक शक्ती किंवा सुधारित सामग्रीतून नव्हे, तर प्लाझ्माला प्रज्वलनापर्यंत नेणारे भौतिकशास्त्र अधिक चांगले समजून घेण्यातूनही होऊ शकते.
heating-first, compression-second मार्ग पुढील संशोधनात टिकला तर कमी ऊर्जेने प्रज्वलन साधण्याचा नवा पर्याय मिळू शकतो.
या निष्कर्षामुळे व्यावसायिक विजेची वेळ निश्चित होत नाही; मात्र सतत बाह्य उष्णता न देता अभिक्रिया टिकवण्याचा सैद्धांतिक मार्ग तो सुचवतो.
हा लेख Science Dailyच्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on sciencedaily.com