චීනයේ න්යෂ්ටික විලයන උපාංගය සඳහා හොඳම ධාරකය ඉදිකිරීම පුළුල් ලෙස ආරම්භ කර ඇත
ඔක්තෝබර් 1 වැනිදා චීනයේ න්යෂ්ටික විලයන උපාංගය BEST තැනීමේ ප්රධාන පෙරළියක් සිදු විය.
ටොන් 400කට වැඩි බරකින් යුත් පාදම සාර්ථකව ස්ථාපනය කර ඇති අතර, මෙම ප්රධාන රටේ බර යන්ත්රෝපකරණ ධාරකයාගේ සම්පූර්ණ ඉදිකිරීම් ආරම්භය සනිටුහන් කරමින් ටොන් 6700ක් පමණ බරැති හොඳම ධාරකය රැගෙන යාමට භාවිතා කරනු ඇත.
අනාගතයේ දී, මෙම උපාංගය න්යෂ්ටික විලයන බලශක්ති උත්පාදනය පිළිබඳ ජාත්යන්තරව වලංගු කරන ලද පළමු ආදර්ශය වනු ඇති අතර, 2030 වන විට න්යෂ්ටික විලයනය හරහා පළමු ආලෝකය දැල්වීමට අපේක්ෂා කෙරේ.
න්යෂ්ටික විලයනය: කොස්මික් බලශක්ති ගවේෂණය සඳහා වූ අවසාන මුරපදය
වසර බිලියන 4.6ක් පුරාවට සූර්යයා අඛණ්ඩව දැවී යාමේ අභිරහසෙහි සිට මනුෂ්ය වර්ගයාගේ අවසාන ලුහුබැඳීම දක්වා "නොකිය හැකි" පිරිසිදු බලශක්තිය දක්වා, න්යෂ්ටික විලයනය සැමවිටම විද්යා ක්ෂේත්රයේ වඩාත්ම විශ්මය ජනක පර්යේෂණ දිශාවන්ගෙන් එකකි. එය විශ්වයේ ආලෝකය සහ තාපය විමෝචනය කිරීමට තරු සඳහා මූලික ගාමක බලවේගය පමණක් නොව, මානව ශක්ති භූ දර්ශනය සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් කිරීමට හැකියාව ඇති අති නවීන තාක්ෂණයක් ද වේ.
සරලව කිවහොත්, න්යෂ්ටික විලයනය යනු සැහැල්ලු පරමාණුක න්යෂ්ටිය (හයිඩ්රජන් සමස්ථානික ඩියුටීරියම් සහ ට්රිටියම් වැනි) ක්රියාවලියට යොමු වන අතර, න්යෂ්ටිය අතර ඇති විද්යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය (කූලොම්බ් විකර්ෂණය) අති අධික උෂ්ණත්ව හා පීඩනවලදී ගැටීම සහ විලයන වීම, බර පරමාණුක න්යෂ්ටික ප්රමාණය වැනි ශක්ති ප්රමාණයන් බවට පත් කිරීම. මෙම ක්රියාවලිය අයින්ස්ටයින්ගේ ස්කන්ධ ශක්ති සමීකරණය "E=mc ²" - විලයන ලද නව න්යෂ්ටියේ සම්පූර්ණ ස්කන්ධය විලයනය වීමට පෙර න්යෂ්ටික දෙකේ ස්කන්ධ එකතුවට වඩා මදක් අඩු වන අතර අඩු වූ ස්කන්ධය (ස්කන්ධ අලාභය) ශක්තියේ ස්වරූපයෙන් මුදා හරිනු ඇත, දැනට මිනිසා භාවිතා කරන ඕනෑම ශක්ති ඝණත්වය ඉක්මවයි.
න්යෂ්ටික විලයනයේ ශක්ති තීව්රතාවය තේරුම් ගැනීමට අවශ්ය වන්නේ එක් දත්ත සංසන්දනයක් පමණි: ඩියුටීරියම් ට්රිටියම් මිශ්රණය කිලෝග්රෑම් 1 ක විලයන ප්රතික්රියාවකින් නිකුත් වන ශක්තිය සම්මත ගල් අඟුරු ටොන් 27000 ක් දහනය කිරීමෙන් ජනනය වන තාපයට හෝ පෙට්රල් ටොන් 120 ක් සම්පූර්ණයෙන් දහනය කිරීමෙන් ජනනය වන ශක්තියට සමාන වේ; කෙසේ වෙතත්, එම ගුණාත්මක භාවයෙන් යුත් (යුරේනියම්-235 වැනි) න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන ඉන්ධන මගින් මුදා හරින ශක්තිය න්යෂ්ටික විලයනය මඟින් නිකුත් කරන ශක්තියෙන් 1/4ක් පමණ වේ. වඩාත් වැදගත් දෙය නම්, න්යෂ්ටික විලයනය සඳහා ඉන්ධන ප්රභවයන් අසීමිතයි - පෘථිවියේ මුහුදු ජලයේ ඩියුටීරියම් බහුලව පවතින අතර සෑම මුහුදු ජලයකම ඩියුටීරියම් අඩංගු වන අතර එමඟින් විලයනයෙන් පෙට්රල් ලීටර් 300 කට සමාන ශක්තියක් නිකුත් කළ හැකිය. ලොව පුරා මුහුදු ජලයේ අඩංගු ඩියුටීරියම් වසර මිලියනයකට වඩා මානව වර්ගයාගේ බලශක්ති අවශ්යතා සපුරාලිය හැකිය; ට්රිටියම් ස්වභාවධර්මයේ අතිශයින් දුර්ලභ වුවද, ලිතියම් (පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ බහුල මූලද්රව්යයක්) නියුට්රෝන සමඟ ප්රතික්රියා කිරීමෙන් එය කෘතිමව සකස් කළ හැකි අතර "ඉන්ධන හිඟ" ගැටළුවක් නොමැත.
කෙසේ වෙතත්, පාලනය කළ හැකි න්යෂ්ටික විලයනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම පහසු කාර්යයක් නොවන අතර, එහි මූලික අභියෝගය වන්නේ "න්යෂ්ටික විලයනය සඳහා ආන්තික තත්වයන් නිර්මාණය කර පවත්වාගෙන යන්නේ කෙසේද" යන්නයි. සූර්යයා තුළ ගුරුත්වාකර්ෂණ බිඳවැටීම සෙල්සියස් අංශක මිලියන 15 ක ඉහළ උෂ්ණත්වයක් සහ වායුගෝල බිලියන 250 ක ඉහළ පීඩනයක් ඇති කරයි, ස්වාභාවිකවම න්යෂ්ටික විලයනය සඳහා "ගිනිගැනීමේ කොන්දේසි" සපුරාලයි; නමුත් පෘථිවියේ මිනිසුන්ට එවැනි ප්රබල ගුරුත්වාකර්ෂණයක් ප්රතිනිර්මාණය කළ නොහැකි අතර තාක්ෂණික ක්රම මගින් ආන්තික පරිසරයන් අනුකරණය කළ හැකිය. වර්තමානයේ, ප්රධාන ධාරාවේ පර්යේෂණ දිශාවන් දෙකක් තිබේ:
එක් වර්ගයක් වන්නේ "කෘතිම සූර්යයා" ලෙස පොදුවේ හැඳින්වෙන ජාත්යන්තර තාප න්යෂ්ටික පර්යේෂණාත්මක ප්රතික්රියාකාරකය (ITER) මගින් නිරූපණය වන චුම්බක සිරකිරීම් විලයනයයි. එය ප්ලාස්මා (පරමාණුක න්යෂ්ටීන් සහ ඉලෙක්ට්රෝන වෙන් කර ඇති පදාර්ථයේ සිව්වන තත්ත්වය) සෙල්සියස් අංශක මිලියන 150ක් දක්වා උෂ්ණත්වයක් සහිත වෘත්තාකාර රික්තක කුටීරයක (tokamak උපකරණය) ස්පර්ශ කිරීමෙන් වළකින ඉහළ ප්රබල චුම්බක ක්ෂේත්රයක් (පෘථිවි චුම්බක ක්ෂේත්රයට වඩා 100000 ගුණයකින් පමණ ශක්තිමත්) භාවිතා කරයි. විලයන ප්රතික්රියා සඳහා අවශ්ය කොන්දේසි සපුරාලීම සඳහා ප්ලාස්මාව අඛණ්ඩව රත් කරන අතරම, සිසිලනය ඇති කරයි. 2023 දී, චීනයේ "කෘතිම සූර්ය" උපාංගය (EAST) තත්පර 403 ක් සඳහා සෙල්සියස් අංශක මිලියන 120 ක අඛණ්ඩ ප්ලාස්මා මෙහෙයුමක් ලබා ගෙන ලෝක වාර්තාවක් පිහිටුවමින් ITER හි පසුකාලීන අත්හදා බැලීම් සඳහා අඩිතාලම දැමීය.
තවත් වර්ගයක් වන්නේ එක්සත් ජනපදයේ ජාතික ජ්වලන පහසුකම (NIF) මගින් නියෝජනය වන Inertial confinement fusion ය. එය මිලිමීටර් කිහිපයක් පමණක් විෂ්කම්භයක් සහිත ඩියුටීරියම් ට්රිටියම් ඉලක්කයක් මත අධි-ශක්ති ලේසර් 192ක් නාභිගත කරයි, ඉලක්කය සෙල්සියස් අංශක මිලියන 30 දක්වා රත් කර එය ඉතා කෙටි කාලයකදී (තත්පර ට්රිලියන 10කින් පමණ) පෘථිවි හරයේ ඝනත්වය මෙන් 100 ගුණයකට සම්පීඩනය කරයි. විසරණය කළ නොහැකි විට විලයන ප්රතික්රියාව ක්ෂණයකින් සම්පූර්ණ කරන්න. 2022 දෙසැම්බරයේදී, NIF ප්රථම වරට "ශුද්ධ ශක්ති ප්රතිලාභය" ලබා ගත්තේය - විලයන ප්රතික්රියා මගින් මුදා හරින ලද ශක්තිය ආදාන ලේසර් ශක්තිය ඉක්මවා ගිය අතර, අවස්ථිති සිර කිරීමේ මාර්ගයේ ප්රධාන පෙරළියක් සනිටුහන් කළේය.
අධික ශක්ති ඝනත්වය සහ බහුල ඉන්ධන වලට අමතරව, න්යෂ්ටික විලයනයට අවසාන ආරක්ෂාව සහ පරිසර හිතකාමී බව ද ඇත. න්යෂ්ටික විඛණ්ඩනය මෙන් නොව, න්යෂ්ටික විලයන ප්රතික්රියා ආන්තික තත්වයන් නැති වූ විට (චුම්බක ක්ෂේත්ර බාධා කිරීම් හෝ ලේසර් නැවතුම වැනි) වහාම අවසන් වන අතර "හරය දියවීමේ" අවදානමක් නොමැත; ප්රධාන ප්රතික්රියා නිෂ්පාදනය හීලියම් (-විෂ නොවන සහ හානිකර නිෂ්ක්රීය වායුවක්) වන අතර එය න්යෂ්ටික විඛණ්ඩනය වැනි දිගු-විකිරණශීලී අපද්රව්ය නිපදවන්නේ නැති අතර පරිසරයට දූෂණයක් නැති තරම්ය.
මිනිසා තවමත් වාණිජමය න්යෂ්ටික විලයන බලශක්ති උත්පාදනය අත්කර ගෙන නැතත් (අවුරුදු 30-50 ක තාක්ෂණික ජයග්රහණ අවශ්ය වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ), න්යෂ්ටික විලයනයේ ප්රගතියේ සෑම පියවරක්ම, සූර්යයාගේ ස්වාභාවික විලයනයේ සිට විද්යාගාරයේ ක්රමානුකූල ජයග්රහණ දක්වා, මානව වර්ගයා "බලශක්ති නිදහස" ඉලක්කය වෙත සමීප කරයි. අනාගතයේ දී, න්යෂ්ටික විලයන බලාගාර ලොව පුරා ව්යාප්ත වන විට, මානව වර්ගයා පොසිල ඉන්ධන මත යැපීමෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම මිදී, දේශගුණික විපර්යාස සහ බලශක්ති හිඟය වැනි ගෝලීය ගැටලු විසඳා, පිරිසිදු හා අසීමිත බලශක්තිය මත පදනම් වූ නව යුගයක් උදා කරනු ඇත.
