ایتلافی طاقت (نیوکلیائی)

ایتلافی طاقت بجلی کی پیداوار کی ایک مجوزہ شکل ہے جو نیوکلیائی ایتلافی عمل سے حرارت کے حصول اور اس کا استعمال کرکے بجلی پیدا کرتی ہے۔ ایتلاف کے عمل میں، دو ہلکے جوہری مرکزے مل کر ایک بھاری مرکزہ بناتے ہیں اور اس کے نتیجے میں حرارتی توانائی کی بھاری مقدار خارج ہوتی ہے۔ اس حرارتی توانائی کو قابو کرنے کے لیے بنائے گئے آلات کو فیوژن ری ایکٹر کہا جاتا ہے۔ فیوژن ری ایکٹرز پر تحقیق 1940 کی دہائی میں شروع ہوئی، لیکن 2023 تک، کوئی بھی ڈیوائس باکفایت طاقت حاصل نہ کرسکی۔   

ایتلاف کے عمل میں پلازما بنانے کے لیے ایندھن اور ایک قید ماحول کی ضرورت ہوتی ہے جس میں کافی بڑا درجہ حرارت ، دباؤ اور قید وقت درکار ہوتا ہے جس میں سیتلاف ہو سکتا ہے۔ ان اعداد و شمار کا مجموعہ جس کے نتیجے میں طاقت کی پیداوار نظام عمل میں آتا ہے اسے لاسن کی کسوٹی Lawson criterion کہا جاتا ہے۔ ستاروں میں، سب سے عام ایندھن ہائیڈروجن ہے، اور کشش ثقل انتہائی طویل قید کے اوقات فراہم کرتی ہے جو ایتلافی حرارتی توانائی کی پیداوار کے لیے درکار حالات تک پہنچ جاتی ہے۔ مجوزہ فیوژن ری ایکٹر عام طور پر بھاری ہائیڈروجن آئسوٹوپس کا استعمال کرتے ہیں جیسے ڈیوٹیریم اور ٹریٹیم (اور خاص طور پر ان دونوں کا مرکب )، جو پروٹیم (سب سے عام ہائیڈروجن آاسوٹوپ) سے زیادہ آسانی سے رد عمل ظاہر کرتے ہیں، تاکہ وہ کم انتہائی حالات کے ساتھ لاسن کے معیار کی ضروریات تک پہنچ سکیں۔ زیادہ تر ڈیزائنوں کا مقصد اپنے ایندھن کو تقریباً 100 ملین ڈگری درجہ حرارت تک گرم کرنا ہے، جو ایک کامیاب ڈیزائن کی تیاری میں ایک بڑا چیلنج ہے۔

طاقت کے منبع کے طور پر، نیوکلیائی ایتلاف کے نیوکلیائی انشقاق کے مقابلے میں بہت سے ممکنہ فوائد ہیں۔ ان میں عمل میں تابکاری کی کمی،  اعلیٰ سطح کے جوہری فضلہ کی کمی، ایندھن کی وافر دستیابی اور زیادہ محفوظ ہونا شامل ہے۔ تاہم، درجہ حرارت، دباؤ، اور دورانیے کا ضروری امتزاج عملی اور اقتصادی طریقے سے پیدا کرنا بہت مشکل ثابت ہوا ہے۔ دوسرا مسئلہ جو عام طور پر عمل کو متاثر کرتا ہے وہ ان نیوٹران کا انتظام کرنا ہے جو عمل کے دوران خارج ہوتے ہیں، جو کہ وقت گزرنے کے ساتھ عمل کے چیمبر میں استعمال ہونے والے بہت سے عام مواد کو کو کم موثر کر دیتے ہیں ۔

محققین نے پوشیدگی کے مختلف تصورات کی چھان بین کی ہے۔ ابتدائی زور تین اہم نظاموں پر تھا: زیڈ پنچ ، سٹیلریٹر ، اور مقناطیسی آئینہ ۔ موجودہ سرکردہ ڈیزائنز ٹوکامک اور انرشیل کنفینمنٹ (ICF) بذریعہ لیزر ہیں۔ دونوں ڈیزائن بہت بڑے پیمانے پر زیرِ تحقیق ہیں، خاص طور پر فرانس میں آئی ٹی ای آر ٹوکامک، اور ریاستہائے متحدہ میں نیشنل اگنیشن فیسیلٹی (این آئی ایف) لیزر۔ محققین دوسرے ڈیزائنوں کا بھی مطالعہ کر رہے ہیں جو باکفایت متبادل پیش کر سکتے ہیں۔ ان متبادلات میں، میگنیٹائزڈ ٹارگٹ فیوژن اور جمودی برق سکونی قید confinement ، اور اسٹیلاریٹر کے نئے تغیرات میں دلچسپی بڑھ رہی ہے۔

حوالہ جات