கேள்வி: அணுக்கரு இணைவு - நிலைம வரையறை குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: மூன்றாவது வரையறைக் கோட்பாடு என்பது இணைவு எரிபொருளின் குளுவையின் மேற்பரப்பில் அதிக பரப்பிற்கு துரிதமான ஆற்றலின் துடிப்பை செலுத்துவதாகும். இதன் காரணமாக ஒரே நேரத்தில் "சீர்குலைதல்" ஏற்படுகிறது. மேலும் மிகவும் அதிகப்படியான அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலைக்கு வெப்பம் உயர்கிறது. எரிபொருளானது போதுமான அடர்த்தியிலும் போதுமான வெப்பத்திலும் இருந்தால் இணைவு விளைவு விகிதமானது எரிபொருள் வீணாக்கப்படுவதற்கு முன்பு குறிப்பிட்ட பகுதியை எரிப்பதற்கு போதுமானதாக உள்ளது. இந்த உச்ச அளவான நிலையை அடைவதற்கு துவக்கத்தில் குளுமையான எரிபொருள் கண்டிப்பாக வெடித்துச்சிதறும் படி அழுத்தப்படவேண்டும். நிலைம வரையறை என்பது ஹைட்ரஜன் வெடிகுண்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அங்கு இயக்கியானது அணுப்பிளவு வெடிகுண்டின் மூலமாக உருவாக்கப்பட்ட ஊடுகதிர்களாக உள்ளது. நிலைம வரையறை என்பது "கட்டுப்படுத்தப்பட்ட" அணுக்கரு இணைவிலும் முயற்சிக்கப்படுகிறது. இங்கு இயக்கி என்பது லேசர், அயனி அல்லது எலக்ட்ரான் பீம் அல்லது Z-பின்ச் (Z-pinch) ஆகும். இணைவு தரத்திற்கு எரிபொருளை அழுத்துவதற்கு வழக்கமாயுள்ள உயர் வெடிபொருளைப் பயன்படுத்துவது இதன் மற்றொரு வகையாகும்.F. Winterberg"[http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0802/0802.3408.pdf Conjectured Metastable Super-Explosives formed under High Pressure for Thermonuclear Ignition]"Zhang, Fan (Medicine Hat, CA)Murray, Stephen Burke (Medicine Hat, CA)Higgins, Andrew (Montreal, CA)(2005)"[http://www.wipo.int/pctdb/images4/PCT-PAGES/2006/102006/06024137/06024137.pdf Super compressed detonation method and device to effect such detonation]" D-D வினைகளில் இருந்து நியூட்ரான்களை உருவாக்குவதற்கு நிலையான மையப்படுத்தப்பட்ட குவிக்கப்பட்ட அரைக்கோள வெளிப்பாடுகளைI.I. Glass and J.C. Poinssot"[http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19700009349_1970009349.pdf IMPLOSION DRIVEN SHOCK TUBE]" உற்பத்தி செய்வதற்கு UTIAS வெடித்தல்-இயக்க-வெளிப்பாட்டு வசதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் எளிமையான மிகவும் நேரடி முறையானது தூத்தேரியம்-ஆக்ஸிஜனை முன் வெடிக்கச்செய்யும் விகிதவியல் கலவையில் உறுதிபடுத்தப்பட்டுள்ளது. மற்றொரு வெற்றிகரமான முறையானது மிகச்சிறு அளவிலான வாய்டென்கோ அழுத்தியைப் (Voitenko compressor)D.Sagie and I.I. Glass(1982)"[http://handle.dtic.mil/100.2/ADA121652 Explosive-driven hemispherical implosions for generating fusion plasmas] " பயன்படுத்துவதாகும். இங்கு தள இடைத்தகடானது இரண்டாம்பட்ச கோளக்குழியினுள் வெளிப்பாட்டு அலை மூலமாக இயக்கப்படுகிறது. அது ஒரு காற்று மண்டலத்தில் தூய்மையான தூத்தேரியம் வாயுவைக் கொண்டிருக்கிறது.T. Saito, A. K. Kudian and I. I. Glass"[http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADP000254&amp;Location=U2&amp;doc=GetTRDoc.pdf Temperature Measurements Of An Implosion Focus] " மியூன்-ஊக்கல் இணைவு (muon-catalyzed fusion), பேர்ன்ஸ்ஒர்த்–ஹிர்ஸ்ச் பியூசர் (Farnsworth–Hirsch fusor) மற்றும் பாலிவெல் (Polywell) (நிலைம நிலைமின்னுக்குரிய வரையறை) மற்றும் குமிழ் இணைவு போன்ற சில வரையறைக் கோட்பாடுகள் ஆராயப்பட்டுள்ளன.
கேள்வி: அணுக்கரு இணைவு - நியூட்ரான் தன்மை, வரையறைத் தேவை மற்றும் சக்தி அடர்த்தி என்பது என்ன?
பதில்: படிமம்:IvyMike2.jpg மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள எந்த வினைகளும் இணைவு சக்தி தயாரிப்பின் அடிப்படைக் கோட்பாடாக இருக்கலாம். மேலே கலந்துரையாடப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் குறுக்கு வெட்டமைப்புக்குக் கூடுதலாக இணைவு உற்பத்திப் பொருள்களான ''E'' fusஇன் மொத்த ஆற்றல், இணைவு உற்பத்திப் பொருள்களின் ''E'' ch உடைய திறனேற்றப்பட்ட ஆற்றல் மற்றும் ஐதரசனல்லா வினைபடு பொருளின் அணு எண் ''Z'' ஆகியவற்றை நாம் கண்டிப்பாக கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இருந்தபோதும் - வினைகளின் விவரக்கூற்றானது சில இடையூறுகளை ஏற்படுத்துகிறது. இதைத் தொடங்குவதற்கு ஒன்று சராசரியாக இரண்டு கிளைகளான (2) மற்றும் (3)க்கு மேல் இருக்க வேண்டும். மற்றும் உற்பத்திப் பொருள்களை எவ்வாறு நடத்துவது என்பதை முடிவுசெய்வது மிகவும் கடினமான ஒன்றாகும். ஆனது மிகவும் நன்றாக தூத்தேரியம் பிளாஸ்மாவில் எரிகிறது. அதை பிளாஸ்மாவில் இருந்து பிரித்தெடுப்பதது என்பது முடியாத செயலாகும். - எதிர்விளைவு என்பது அதிகப்படியான வெப்பநிலையில் கட்டாயமற்றதாகிறது. அதனால் அதற்கு ஏற்ற - வெப்பநிலையில் எரிவது என்பது குறைவாக இருக்கும். அதனால் இது ஐக் கருத்தில் கொள்வதற்கு நியாயமானதாகக் காணப்படுகிறது. ஆனால் ஆனது எரிவதில்லை. மேலும் நிகர எதிர்விளைவிற்கு அதன் ஆற்றலைக் கூட்டுவதாக இருக்கிறது. ஆகையால் ''E'' fus = (4.03+17.6+3.27)/2 = 12.5 MeV ஆக - இணைவு ஆற்றலை நாம் கணக்கில் கொள்ளலாம். மேலும் ''E'' ch = (4.03+3.5+0.82)/2 = 4.2 MeV ஆக திறனேற்றப்பட்ட துகள்களின் ஆற்றல் உள்ளது. - எதிர்விளைவின் மற்றொரு தனிச்சிறப்புடய பண்பு என்பது ஒரே ஒரு வினைபடு பொருள் இருப்பதாகும். இது எதிர்விளைவு விகிதத்தை கணக்கிடும் போது கணக்கில் கண்டிப்பாக எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த விருப்பத்தேர்வுகளுடன் மிகவும் முக்கியமான வினைபடு பொருள்கள் நான்கிற்கான காரணிகள் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. {| class="wikitable" align="center" !எரிபொருள் !''Z'' !''E'' fus [MeV] !''E'' ch [MeV] !நியூட்ரான் தன்மை |- | - | 1 | 17.6 | 3.5 | 0.80 |- | - | 1 | 12.5 | 4.2 | 0.66 |- | - | 2 | 18.3 | 18.3 | ~0.05 |- | p+- | 5 | 8.7 | 8.7 | ~0.001 |} இதன் கடைசி வரிசையானது நியூட்ரான் தன்மையின் எதிர்விளைவாகும். இதில் இணைவு ஆற்றலின் சிறு பகுதியானது நியூட்ரான்களாக வெளிப்படுகின்றது. கதிரியக்க சேதம், உயிரிய காப்புமுறை, தொலைக்கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பு போன்ற நியூட்ரான்களுடன் இணைந்து இருக்கும் பிரச்சினைகளின் பரும அளவுடன் இது முக்கியமான சுட்டிக்காட்டியாக உள்ளது. (''E'' fus-''E'' ch)/''E'' fus ஆக முதல் இரண்டு வினைகளுக்காக இது கணக்கிடப்படுகிறது. கணக்கு பூஜ்ஜியம் எனக்காட்டும் கடைசி இரண்டு வினைகளுக்காக பகுதி வினைகளை சார்ந்து மதிப்புகள் தோராயமாக மதிப்பிடப்படுகின்றன. அது வெப்பச் சமநிலையில் பிளாஸ்மாவில் நியூட்ரான்களை உற்பத்தி செய்கிறது. உறுதியாக இங்கு வினைபடு பொருட்கள் உகம விகிதசமங்களுடன் கலந்திருக்கும். ஒவ்வொரு வினைபடுபொருள் அயனும் பகுதி அழுத்தத்திற்காக எலக்ட்ரான் கணக்குகளுடன் ஒருங்கிணைந்திருக்கும் போது இந்த நிலைமை ஏற்படுகிறது. மொத்த அழுத்தமும் முடிவு செய்யப்பட்டது என ஊகித்தால் ஐதரசனல்லா அயனின் அடர்த்தி என்பது இதற்கு அர்த்தமாகும். இது காரணி 2/(''Z'' +1) மூலமான ஐதரசனுடைய அயனைக் காட்டிலும் சிறியதாகும். ஆகையால் இந்த வினைகளுக்கான விகிதம் என்பது /T² இன் மதிப்புகளின் எந்த மாறுபாடுகளையும் கொண்டு அதே காரணியின் மூலமாகக் குறைக்கப்படுகிறது. மற்றொரு வகையில் - எதிர்விளைவின் காரணமாக ஒரே ஒரு வினைபடுபொருள் மட்டுமே இருக்கிறது. இதன் விகதமானது இரண்டு ஐதரசனுடைய பகுதிகளுக்கு இடையே இருக்கும் எரிபொருளாக இருமடங்கு உயர்ந்துள்ளது. ஆகையால் செயலில் இருந்து உருவாகும் ஐதரசனல்லா எரிபொருள்களுக்கான "இழப்பாக" (2/(Z+1)) இது உள்ளது. இணைவு எதிர்விளைவில் அது பங்குகொள்ளாமல் அழுத்தத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் அவற்றிற்கு அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்கள் தேவைபடுகிறது. (அயன் வெப்பநிலைக்கு சமமாக எலக்ட்ரான் வெப்பநிலை இருக்கும் என்பது வழக்கமாக நல்ல அனுமானமாக உள்ளது. எனினும் அயனிகளைக் காட்டிலும் எலக்ட்ரான்களுக்கு போதுமான அளவு குளுமையை நிலை நிறுத்தியிருக்கும் சாதகம் இருப்பதாக சில ஆசிரியர்கள் கலந்துரையாடுகின்றனர். இது போன்ற நிலைமையானது "வெப்பமான அயனி முறை" எனப்படுகிறது. இங்கு "இழப்பு" ஏற்படுவதில்லை.) அதே நேரத்தில் ஒவ்வொரு அயனியும் மற்ற எந்த அயனிகளுடனும் எதிர்ச்செயலாற்றும் என்பதன் காரணமாக -க்கான காரணி 2 உடைய "உபரியாக" இருக்கிறது அவற்றின் சிறுபகுதியாக இருப்பதில்லை. நாம் இந்த வினைகளை பின்வரும் அட்டவணையில் ஒப்பிடலாம். {| class="wikitable" align="center" !எரிபொருள் !/T² !இழப்பு/உபரி !வினைத்திறன் !லாசன் கிரிடெரிசன் !சக்தி அடர்த்தி (W/m3/kPa2) !சக்தி அடர்த்தியின் தொடர்பு |- | - | 1.24×10−24 | 1 | 1 | 1 | 34 | 1 |- | - | 1.28×10−26 | 2 | 48 | 30 | 0.5 | 68 |- | - | 2.24×10−26 | 2/3 | 83 | 16 | 0.43 | 80 |- | p+- | 1.46×10−27 | 1/2 | 1700 | | 0.005 | 6800 |- | p+- | 3.01×10−27 | 1/3 | 1240 | 500 | 0.014 | 2500 |} /T² இன் அதிகப்படியான மதிப்பு முந்தைய அட்டவணையில் இருந்து எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டுள்ளது. "இழப்பு/உபரி" (penalty/bonus) காரணி என்பது ஐதரசனல்லா வினைபடுபொருள் அல்லது ஒற்றை-பொன் பெயர்ச்சி எதிர்விளைவை சார்ந்திருக்கிறது. "வினைதிறன்" வரிசையில் மதிப்புகளானது இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாவது வரிசையில் உள்ள உற்பத்திப் பொருள்களை 1.24 இல் வகுக்கும் போது கிடைக்கிறது. ஒப்பிடக்கூடிய நிலைமைகளின் கீழ் - எதிர்விளைவைக் காட்டிலும் மிகவும் மெதுவாக ஏற்படும் மற்ற வினைகளை இந்தக் காரணி குறிப்பிட்டுக் காட்டுகிறது. "லாசன் கிரிடெரியன்" வரிசையானது ''E'' ch உடன் இந்த முடிவுகளை எடையிடுகிறது. மேலும் - எதிர்விளைவிற்கான கடினத்தன்மையை சார்ந்திருக்கும் இந்த வினைகளுடன் தீபற்றுதலைப் பெறுவதற்கு எவ்வளவு கடினமாக உள்ளது என்பதையும் சுட்டிக்காட்டுகிறது. இறுதியான வரிசையானது "சக்தி அடர்த்தி" எனப் பெயரிடப்படுள்ளது. இது ''E'' fus உடன் நடைமுறை வினைதிறனை எடையிடுகிறது. - எதிர்விளைவைக்கு ஒப்பிடக்கூடிய மற்ற வினைகளின் இணைவு சக்தி அடர்த்தி எவ்வளவு குறைவாக இருக்கிறது என்பதை இது குறிப்பிடுகிறது. மேலும் இது பொருளாதார சாத்தியம் உள்ள அளவையும் கருத்தில் கொள்கிறது.