యుఎస్ శాస్త్రవేత్తలు న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఎనర్జీపై పురోగతిని నేడు ప్రకటించనున్నారు

US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ (DOE’s) నేషనల్ లాబొరేటరీ మంగళవారం, డిసెంబర్ 12న న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఎనర్జీపై ఒక పెద్ద శాస్త్రీయ పురోగతిని ప్రకటించనుంది. కాలిఫోర్నియాలోని DOE యొక్క లారెన్స్ లివర్‌మోర్ నేషనల్ లాబొరేటరీ (LLNL) పరిశోధకులు ఈ మైలురాయిని సాధించారు. మీడియా నివేదికల ప్రకారం, మొదటిసారిగా, శాస్త్రవేత్తలు న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్‌ని విజయవంతంగా నిర్వహించారు, ఫలితంగా నికర శక్తిని పొందారు.

DOE అధికారిక వెబ్‌సైట్ ప్రకారం, US సెక్రటరీ ఆఫ్ ఎనర్జీ జెన్నిఫర్ M. గ్రాన్‌హోమ్ మరియు నేషనల్ న్యూక్లియర్ సెక్యూరిటీ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (NNSA) అడ్మినిస్ట్రేటర్ జిల్ హ్రూబీ మంగళవారం ఉదయం 10:00 EST (రాత్రి 8:30 pm IST)కి ప్రకటన చేస్తారు.

📣 రేపు: @SecGranholmకలిసి @NNSAHrubyమా వద్ద పరిశోధకులు సాధించిన ఒక ప్రధాన శాస్త్రీయ పురోగతిని ప్రకటిస్తారు @లివర్‌మోర్_ల్యాబ్.

మీరు దీన్ని మిస్ చేయకూడదు! 10:00 AM ETకి లైవ్‌లో ట్యూన్ చేయండి: https://t.co/zNUEvtKQxV pic.twitter.com/ydsDxZKIQO

— US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ (@ENERGY) డిసెంబర్ 12, 2022

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ అంటే ఏమిటి?

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ అనేది ఒక ప్రక్రియ, దీనిలో రెండు కాంతి కేంద్రకాలు కలిసి ఒక భారీ కేంద్రకాన్ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు శక్తిని విడుదల చేస్తాయి ఎందుకంటే ఫలితంగా వచ్చే ఒకే కేంద్రకం యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి రెండు అసలు కేంద్రకాల యొక్క అదనపు ద్రవ్యరాశి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాలను శక్తివంతం చేసే న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్‌లు ఒకరోజు చౌకైన విద్యుత్తు వనరుగా ఉపయోగపడతాయని అధికారిక వర్గాలు వార్తా సంస్థ రాయిటర్స్‌కి తెలిపాయి.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్‌లో, హైడ్రోజన్ వంటి కాంతి మూలకాలు కలిసి భారీ మూలకాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ఫైనాన్షియల్ టైమ్స్ ఈ ప్రయోగాన్ని మొదటిసారిగా నివేదించింది.

మొదటిసారిగా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా సాధించిన నికర శక్తి లాభం

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ శక్తిని విడుదల చేస్తుంది మరియు LLNL శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా నికర శక్తి లాభం సాధించారు.

శాస్త్రవేత్తలు కనీసం 1930 ల నుండి అణు కలయికను సాధించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. రాయిటర్స్ నివేదిక ప్రకారం, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్‌ని నిర్వహించడానికి మరియు శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన శక్తి నిష్పత్తి వాణిజ్య మొత్తంలో విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియను రూపొందించడానికి దాదాపు 100 రెట్లు పెద్దదిగా ఉండాలి.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ సాధించడానికి రెండు పరమాణువుల న్యూక్లియైలు 100 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు పైగా తీవ్ర వేడికి గురికావలసి ఉంటుంది. ఇది రెండు న్యూక్లియైలు కొత్త పెద్ద పరమాణువుగా కలిసిపోయేలా చేస్తుంది. ప్రక్రియ పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.

ఈ పురోగతి స్థిరమైన ఇంధన ఉత్పత్తికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఎనర్జీపై పురోగతి భవిష్యత్తులో “బౌంటిఫుల్ ఎనర్జీ” యొక్క మూలానికి దారి తీస్తుంది, ఒక ప్రభుత్వ అధికారి న్యూయార్క్ టైమ్స్ (NYT)కి చెప్పారు.

శాస్త్రీయ మైలురాయిలో నేషనల్ ఇగ్నిషన్ ఫెసిలిటీ (NIF) ఉంది, ఇది అణ్వాయుధాల పేలుళ్లను అనుకరించే పరిస్థితులను సృష్టించడానికి జెయింట్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, ది ఫైనాన్షియల్ టైమ్స్ నివేదించింది.

NIF వద్ద మైలురాయి అణ్వాయుధాలు లేకుండా అణ్వాయుధాలను నిర్వహించగల US సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, NYT నివేదిక పేర్కొంది. అలాగే, ఒక రోజు, శాస్త్రవేత్తలు అణు కలయికను కార్బన్-రహిత శక్తికి మూలంగా ఉపయోగించగలరు.

పరిశోధకులు న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ ద్వారా వారు ఉంచిన దానికంటే ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేశారు. ఇది “సమీప-అపరిమిత, సురక్షితమైన, స్వచ్ఛమైన” శక్తి వనరులను అన్‌లాక్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది, ది గార్డియన్ నివేదిక ప్రకారం.

లేజర్‌లతో ఇంధనాన్ని వేడి చేయడానికి 2.1 మెగాజౌల్స్ ఉపయోగించిన తర్వాత NIF పరిశోధకులు 2.5 మెగాజౌల్స్ శక్తిని విడుదల చేయగలిగారు, ఫైనాన్షియల్ టైమ్స్‌ను ఉటంకిస్తూ నివేదిక పేర్కొంది. అయితే, ఈ ఘనత ఇంకా అధికారికంగా ధృవీకరించబడలేదు.

పరిశోధనకు సహకరించిన డాక్టర్ రాబీ స్కాట్‌ను ఉటంకిస్తూ, గార్డియన్ నివేదిక NIF నుండి వచ్చిన ప్రాథమిక ఫలితం ఫ్యూజన్ ‘ఎనర్జీ-గెయిన్’ యొక్క మొదటి ప్రయోగశాల ప్రదర్శన, ఇక్కడ లేజర్ కిరణాల ద్వారా ఇన్‌పుట్ కంటే ఫ్యూజన్ శక్తి ఎక్కువగా ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, సాంకేతికతను స్కేల్ చేయడానికి ముందు చాలా దూరం ప్రయాణించవలసి ఉందని నిపుణులు భావిస్తున్నారు. ఇంపీరియల్ కాలేజ్ లండన్‌లోని ప్లాస్మా ఫిజిక్స్ ప్రొఫెసర్ ప్రొఫెసర్ జెరెమీ చిట్టెన్‌డెన్ మాట్లాడుతూ, ఫ్యూజన్‌ను శక్తి వనరుగా మార్చడానికి, పరిశోధకులు శక్తి పెరుగుదలను ఇంకా పెంచాల్సిన అవసరం ఉంది.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ అధిక మొత్తంలో శక్తిని వినియోగిస్తుంది, అయితే LLNL పరిశోధకులు ఈ ప్రక్రియను స్వయం-సృష్టిగా మార్చారని రాయిటర్స్ నివేదిక తెలిపింది. ప్రక్రియ క్లుప్త క్షణాల కోసం కాకుండా నిరంతరంగా నిర్వహించబడుతుంది.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్‌ను పెంచడం ద్వారా కార్బన్ రహిత విద్యుత్ ఉత్పత్తి వాతావరణ మార్పులతో పోరాడటానికి సహాయపడుతుంది.

అయినప్పటికీ, ప్రక్రియకు కొన్ని సవాళ్లు ఏమిటంటే, ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని ఆర్థికంగా కలిగి ఉండాలి మరియు లేజర్‌లను స్థిరంగా కాల్చాలి.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ మరియు దాని ప్రాముఖ్యత గురించి మరింత

ఐన్‌స్టీన్ యొక్క ప్రసిద్ధ సమీకరణం, E=mc² ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి పరస్పరం మార్చుకోగలవని మరియు DOE ప్రకారం అణు సంలీన ప్రక్రియను వివరించగలదని పేర్కొంది.

ఆవర్తన పట్టికలోని విభిన్న మూలకాలను ఉపయోగించి ఫ్యూజన్‌ను నిర్వహించవచ్చు, శాస్త్రవేత్తలు ముఖ్యంగా డ్యూటెరియం-ట్రిటియం (DT) ఫ్యూజన్ రియాక్షన్‌పై ఆసక్తి చూపుతారు ఎందుకంటే ఇది న్యూట్రాన్ మరియు హీలియం న్యూక్లియస్‌ను సృష్టిస్తుంది మరియు చాలా ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యల కంటే ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. డ్యూటెరియం అనేది రెండు న్యూట్రాన్‌లతో కూడిన హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్, మరియు ట్రిటియం మూడు న్యూట్రాన్‌లతో కూడిన హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్.

DT ప్రతిచర్య యొక్క ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే అది పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఇతర మూలకాల కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్వహించబడుతుంది.

ఇంటర్నేషనల్ అటామిక్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ ప్రకారం, అణు విచ్ఛిత్తి కంటే న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ కిలోగ్రాము ఇంధనానికి నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియలో పెద్ద కేంద్రకం రెండు చిన్న కేంద్రకాలుగా విభజించబడింది. న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ చమురు లేదా బొగ్గును మండించడం కంటే దాదాపు నాలుగు మిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

సముద్రపు నీటి నుండి డ్యూటెరియంను తక్కువ ఖర్చుతో తీయవచ్చు మరియు సహజంగా సమృద్ధిగా ఉన్న లిథియంతో కలయిక ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే న్యూట్రాన్ల ప్రతిచర్య ద్వారా ట్రిటియంను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు కాబట్టి, న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ పర్యావరణ అనుకూల ప్రక్రియ అవుతుంది. ఫ్యూజన్ ఇంధనం సమృద్ధిగా మరియు సులభంగా అందుబాటులో ఉండటమే కాకుండా, మిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు కొనసాగుతుంది.

భవిష్యత్ ఫ్యూజన్ రియాక్టర్‌లు అంతర్గతంగా సురక్షితంగా ఉంటాయని మరియు అధిక కార్యాచరణ లేదా దీర్ఘకాలిక అణు వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేయలేదని నమ్ముతారు.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ప్రారంభించడం మరియు నిర్వహించడం కష్టం కాబట్టి, రన్అవే రియాక్షన్ వచ్చే ప్రమాదం లేదు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అణు కలయిక కఠినమైన కార్యాచరణ పరిస్థితులలో మాత్రమే జరుగుతుంది. సిస్టమ్ వైఫల్యం లేదా ప్రమాదం సంభవించినప్పుడు, అయాన్లు మరియు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల వాయువుతో కూడిన ప్లాస్మా సహజంగా ఆగిపోతుంది, త్వరగా దాని శక్తిని కోల్పోతుంది మరియు రియాక్టర్ దెబ్బతినడానికి ముందు ఆరిపోతుంది.

న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ యొక్క అతిపెద్ద ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, ఇది వాతావరణంలోకి కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేదా ఇతర గ్రీన్హౌస్ వాయువులను విడుదల చేయదు.