کیوں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ نے اپنے فیوژن رییکٹر میں اپ پلازما کو کھانا پکانا چاہتے تھے

حوصلہ افزا پیدا کرنے کے لئے فیوژن ریکٹر کی طرح کچھ بھی نہیں ہے. تعمیر کے نو سال اور 1 ارب کے بعد میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ آف پلازما طبیعیات میں سائنسدانوں نے 10 دسمبر کو وینڈیلسٹین 7-ایکس فیوژن ڈیوائس کا پہلا گرم ٹیسٹ نکال دیا اور ایک ہییمیم پلازما پیدا کیا جس میں ایک سیکنڈ کے دسواں حصہ تک اور ایک درجن ڈگری سیلسیس تک پہنچ گئی. لیکن ابھی تک ابھی تک کوئی بھی مفاد نہیں ملتا. یہ اس کے حقیقی مقصد کے لئے آلے کی تیاری کی طرف صرف ایک قدم تھا: ہائڈروجن گیس کے ساتھ جوہری ایندھن کا مطالعہ.

ٹھیک ہے، اب تم پمپ کر رہے ہو.

فیوژن طویل عرصے تک ایٹمی توانائی کی تحقیق کا سنہری بچہ رہا ہے، امکانات کو چھوڑ کر تمام زمرے میں جوہری ایٹمیشن کو دکھایا گیا ہے. فیوژن توانائی کی ایک بڑی مقدار پیدا کرتی ہے - یہ سب کے بعد، ایک ہی عمل ہے جو سورج کی قوت ہے. لیکن اس کی بہت طاقت سے نمٹنے کے لئے پچھواڑے میں ایک درد ہوتا ہے. ہر فیوژن رییکٹر نے تیار کیا ہے اس سے کہیں زیادہ پیدا ہوا. فیوژن پاور کے لئے ریکارڈ 1997 میں مقرر کیا گیا تھا: 16 میگاواٹ پیداوار 24 میگاواٹ کی ان پٹ طاقت کے ساتھ. لیکن اگر کوئی اس کے مساوات کو تبدیل کرنے کا ارادہ رکھتا ہے تو کیا آپ سستے، کاربن فری توانائی کہہ سکتے ہیں؟

اس کے کم جدید ترین کزن کے برعکس، فیوژن کوئی تابکاری فضلہ پیدا نہیں کرتا ہے. یورینیم سپلائی سائیکل کے مقابلے میں ہائیڈروجن کی فراہمی کا سائیکل کم مشکل ہے. منصفانہ ہونے کے لئے، آج ہائیڈروجن کا سب سے عام ذریعہ کوئلے اور قدرتی گیس ہیں، لیکن اس کے بجائے ہائڈروجن الیکٹرروائسیس کے ذریعہ تیار کیا جاسکتا ہے.

فریق اور فیوژن دو احترام میں ایک جیسے ہیں. دونوں ایک عنصر کے جوہری طور پر ایک دوسرے عنصر کے جوہریوں کو تبدیل کرتے ہیں، اور دونوں کو سب سے پہلے ہتھیاروں کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا. فیٹی انسان اور لٹل لڑکے، 1945 میں ہروشیما اور ناگاسکی پر فکشن کاری بم گراؤ، 1952 تک فیوژن آلات جیسے آئی مائیک. (اگرچہ ایوی مائک بم کے طور پر تعمیر نہیں کیا گیا تھا، اس کے بعد جلد ہی اس کے بعد میں ترمیم کیٹینیکل وارڈس بہت سے میگاٹن تھے جس میں تمام بین الاقوامی انٹرکینٹینٹل میزائل کی فراہمی میں دستیاب تھی.)

فیوژن بم ایک وجہ کے لئے ایچ بم کے طور پر جانا جاتا تھا: ہائیڈروجن ایٹم کے فیوژن سے توانائی کی غیر معمولی رہائی. فیوژن محققین شہری شہری نسل کے لئے اس اثر کو کم کرنے کی کوشش کرتے ہیں. پتہ چلتا ہے کہ یہ ایک چیلنج ہے. زمین کی سطح پر ہائیڈروجن فیوژن ایک ملین ڈگری سیلسیس سے زائد درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے. ان درجہ حرارت پر، ہائیڈروجن اور ہیلیم ایک پلازما بن جاتا ہے، اس معاملے کا چوتھی شکل.

لیکن کیا پلازما جہنم ہے، ویسے بھی؟

مختصر میں، ایک پلازما ایک ionized گیس ہے. ایک پلازما میں، تمام انوولک بانڈ ان کے میزبانوں کو جوہری اور الیکٹرانکس چھوڑ دیتے ہیں. Plasmas انتہائی conductive ہیں کیونکہ ان کے اعلی چارج کیریئر کثافت، یعنی برقی میدان کے جواب میں الیکٹران اور آئنز ایک دوسرے سے آزاد ہونے کے لئے آزاد ہیں.

اگرچہ یہ غیر ملکی آوازوں کو پورا کرتا ہے، لیکن پلااسم ہماری زندگیوں میں باقاعدگی سے ظاہر ہوتا ہے. بجلی کی بولٹ اور نیین علامات کی روشنی سے آئنوں کے ساتھ دوبارہ بجلی پیدا ہوجاتا ہے اور کم مقدار میں ریاستوں کو ڈوبتی ہے، اس طرح کے اخراج کے طور پر جانا جاتا عمل. کچھ آگیں نالی گیسوں کو ionize کرنے کے لئے کافی گرم ہیں، اور پلازما ٹارچز، پلازما کی اسکرینز اور آرک ویلڈرز کے تمام پلااسس استعمال ہوتے ہیں.

لیکن ان سب کو پلازما پر فیوژن ریکٹر میں کچھ نہیں ہے. ایک ملین ڈگری سیلسیس میں، فیوژن سوپ میں جوہری توانائی بہت زیادہ ہے. اگر وہ موجود نہیں ہیں تو، وہ جیٹ بند کریں گے، آلات کو نقصان پہنچائیں اور ایک دوسرے کے ساتھ فیوز کرنے میں ناکام رہے. بغیر کنٹینمنٹ، آپ شاید پہلے ہی ایک لاکھ ڈگری تک پہنچ جائیں گے.

کنکشن ہے فیوژن تحقیق میں اہم چیلنج. پلازما کو محدود جگہ میں رکھا جانا چاہئے اور فیوژن برتن کی دیواروں کو چھونے نہیں دینا چاہئے. کہنے کی ضرورت نہیں، برتن کو اعلی خلا میں رکھا جانا چاہئے. 0.000000001 ملیبیرز پر دباؤ کو روکنے کے لئے وینڈلسٹین 7 ایکس ایکس 65 ویکیوم پمپ استعمال کرتا ہے. (یہ آپ کے سینئر پریمیوں کے لئے 0.000001 نسلوں ہیں.) واحد حقیقت پسندانہ ذریعہ جس کے ذریعہ متحد درجہ حرارت پر ionized گیس کو محدود کرنے کے لئے اسے مقناطیسی میدان میں رکھنا ہے. اور یہ ہے کہ چیزوں کو واقعی مشکل ہے.

سالوں کے لئے، سب سے زیادہ مقبول فیوژن ریکٹر کا ڈیزائن ٹوکامک تھا. سپر کمپیوٹرز شطرنج کرتے ہیں سالوں سے پہلے، جیپڈی میں انسانوں کو گھومنے اور جوڑا پروٹین، سائنسدانوں کو صحیح طریقے سے سائز کے مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لئے ہوشیار طریقے سے آئے. ایک ٹوکامک میں، ضروری برقی مقناطیسی میدان بنانے کے لئے بیرونی برقیومیٹیٹس کے ساتھ پلازما جوڑے کے ذریعہ چلنے والی ایک برقی موجودہ.

ایسا نہیں ہے Wendelstein 7-X میں. یہاں، کنٹینمنٹ فیلڈ بیرونی سپرکولیشن برقیومیٹیٹس سے مکمل طور پر آتا ہے. ریسرچ ٹیم نے ان مقناطیسیوں کی شکل کو بہتر بنانے اور پلازما موجودہ کی ضرورت کو ختم کرنے کے لئے ایک سپر کمپیوٹر کا استعمال کیا. فیوژن ریکٹر کا یہ انداز ایک اسٹیلارٹر کے طور پر جانا جاتا ہے.

اب تک، کوئی بھی فیوژن ریکٹر بناتا ہے جو اس سے زیادہ توانائی پیدا کرتا ہے. یہاں تک کہ وینڈلینسٹین 7-X دنیا میں سب سے بڑا تارکین وطن کی قسم کا رییکٹر، تحقیق کے مقاصد کے لئے تیار کیا گیا تھا، توانائی پیدا کرنے کے لئے نہیں. لیکن اگر آپ اپنی فیوژن منصوبے میں سرمایہ کاری کرنا چاہتے ہیں تو، وینڈلسٹین 7-X شروع کرنے کی ایک اچھی جگہ ہے. اس بات کو یقینی بنائیں کہ آپ کو ITER پر بھی نظر رکھنا، دنیا کا سب سے بڑا ٹاکماک مقرر کرنا ہے.