આ સફળતા બરાબર શું છે?
ફિશન અને ફ્યુઝન એ બે અલગ અલગ પ્રકારની પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ છે જે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. વિખંડન આધારિત પાવર પ્લાન્ટ 1950 ના દાયકાથી છે અને ભારત પાસે તેના પોતાના ઘણા છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકો પરમાણુ ફ્યુઝન પર આધારિત રિએક્ટર વિકસાવવા માટે વર્ષોથી કામ કરી રહ્યા છે, જેને ઊર્જાના સ્વચ્છ, વિપુલ અને સલામત સ્ત્રોત તરીકે ગણવામાં આવે છે જે આખરે માનવતાને અશ્મિભૂત ઇંધણ પરની તેની અવલંબન તોડી શકે છે જે વૈશ્વિક આબોહવા કટોકટી તરફ દોરી જાય છે.
ફ્યુઝન એ જ પરમાણુ પ્રક્રિયા છે જે શક્તિ આપે છે સૂર્ય અને અન્ય તારાઓ. તેમાં અનિવાર્યપણે બે અણુઓ જોડાતા અથવા “ફ્યુઝ” કરીને ભારે તત્વનો અણુ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સૂર્યની અંદર બે હાઇડ્રોજન અણુઓ એક હિલીયમ અણુ બનાવવા માટે ફ્યુઝ થાય છે.
તાજેતરની શોધ દર્શાવે છે કે વાણિજ્યિક પાવર પ્લાન્ટમાં આ પ્રક્રિયાની નકલ કરવી આખરે શક્ય બની શકે છે.
વિભાજન કરતાં ફ્યુઝન કેવી રીતે સારું છે?
વિભાજન અને ફ્યુઝન બંને અણુઓના ન્યુક્લીમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની બંધનકર્તા ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે જેથી ઉર્જાનો મોટો જથ્થો છોડવામાં આવે. તેમની વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે વિભાજન એ ભારે અને અસ્થિર ન્યુક્લિયસનું બે નાના ન્યુક્લિયસમાં વિભાજન છે જ્યારે ફ્યુઝનમાં બે હળવા ન્યુક્લિયસને એકસાથે જોડવાનો સમાવેશ થાય છે.
ન્યુક્લિયર ફિશન રિએક્ટર યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરે છે, જે સામાન્ય રીતે ઇંધણ તરીકે જોવા મળતું નથી. જ્યારે યુરેનિયમનો અણુ ન્યુટ્રોન વિકિરણના સંપર્કમાં આવવાથી ઉત્તેજિત અને અસ્થિર બને છે, ત્યારે તે બેરિયમ અને ક્રિપ્ટોન જેવા તત્વોના નાના અણુઓમાં વિભાજીત થાય છે અને વધુ ન્યુટ્રોન રેડિયેશન છોડે છે, જે બદલામાં, વધુ યુરેનિયમ અણુઓને ઉત્તેજિત કરે છે અને તોડી નાખે છે, જેના કારણે સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે. જે ઉર્જા છોડવામાં આવે છે તેનો ઉપયોગ પાણીને વરાળ બનાવવા અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ટર્બાઇન ચલાવવા માટે થાય છે.
વિભાજનની સૌથી મોટી સમસ્યા એ છે કે તેની કેટલીક આડપેદાશો હજારો વર્ષો સુધી કિરણોત્સર્ગી રહે છે, અને ખાસ સુવિધાઓમાં તેનો નિકાલ કરવો પડે છે. ઉપરાંત, રિએક્ટર અકસ્માતો કિરણોત્સર્ગી સામગ્રીને પર્યાવરણમાં મુક્ત કરી શકે છે, જેમ કે 1979માં થ્રી માઈલ આઈલેન્ડ અને 1986માં ચેર્નોબિલ ખાતે થયું હતું.
તેમ છતાં, પરમાણુ વિભાજન હવે લગભગ 440 રિએક્ટરમાંથી વિશ્વની લગભગ 10% વીજળી પૂરી પાડે છે, વિશ્વ-પરમાણુ મુજબ. org. 50 થી વધુ દેશો લગભગ 220 સંશોધન રિએક્ટરમાં પરમાણુ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે જેનો ઉપયોગ તબીબી અને ઔદ્યોગિક આઇસોટોપ બનાવવા માટે પણ થાય છે. 92 રિએક્ટર સાથે, યુ.એસ. પરમાણુ ઉર્જાનું વિશ્વનું સૌથી મોટું ઉત્પાદક છે, જે વૈશ્વિક પરમાણુ ઉત્પાદનના 30% કરતાં વધુ હિસ્સો ધરાવે છે.
વિભાજન કરતાં ફ્યુઝન સ્કોર કરે છે કારણ કે તે અત્યંત કિરણોત્સર્ગી ઉત્પન્ન કર્યા વિના અનેક ગણી વધુ ઊર્જા આપી શકે છે
આડપેદાશો. પરંતુ અત્યાર સુધી, લેબમાં ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ ટકાવી રાખવી મુશ્કેલ છે કારણ કે ન્યુક્લીને એકસાથે ફ્યુઝ કરવા માટે જબરદસ્ત દબાણ અને તાપમાન જરૂરી છે.
ફ્યુઝન રિએક્શન મોટી માત્રામાં ઊર્જા વાપરે છે કારણ કે તે 100 મિલિયન ડિગ્રી સેલ્સિયસ અથવા તેનાથી વધુ તાપમાને થાય છે. તેને સ્વ-ટકાઉ બનાવવાનો એકમાત્ર રસ્તો એ છે કે અંદર જાય તેના કરતાં વધુ ઊર્જા મેળવવી અને ટૂંકી ક્ષણો માટે તેને બદલે સતત આમ કરવું. એકવાર ફ્યુઝનનું વ્યાપારીકરણ થઈ જાય, અમારી પાસે કોઈપણ કિરણોત્સર્ગી આડપેદાશો વિના વર્ચ્યુઅલ રીતે કાર્બન-મુક્ત વીજળી હશે. તે ક્લાઈમેટ ચેન્જ સામેની લડાઈમાં મદદ કરશે. બીજું, કારણ કે ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન રિએક્ટરને માત્ર સાર્વત્રિક રૂપે વિપુલ પ્રમાણમાં હાઇડ્રોજનની જરૂર હોય છે, તેઓ ગમે ત્યાં સેટ કરી શકાય છે – યુરેનિયમ જેવા દુર્લભ કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોની જરૂર હોય તેવા અપ્રિય રિએક્ટર.
શું તે સામાન્ય તાપમાને ન થઈ શકે?
સૂર્ય અને તારાઓની જેમ, LLNL ખાતેના ફ્યુઝન પ્રયોગમાં “ગરમ” ફ્યુઝનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં અતિ-ઉચ્ચ તાપમાનનો ઉપયોગ થતો હતો. જો કે, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોએ સિદ્ધાંત આપ્યો છે કે ઓરડાના તાપમાને અથવા તેની નજીક ‘કોલ્ડ’ ફ્યુઝન શક્ય છે.
1989 માં, ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ માર્ટિન ફ્લીશમેન અને સ્ટેનલી પોન્સ અહેવાલ આપ્યો છે કે તેમના ઉપકરણએ તીવ્રતાની વિસંગત ગરમી (વધારાની ગરમી) ઉત્પન્ન કરી છે જે ફક્ત પરમાણુ પ્રક્રિયા દ્વારા જ શક્ય છે. તેઓએ ન્યુટ્રોન અને ટ્રીટિયમ સહિતની ન્યુક્લિયર રિએક્શનની આડપેદાશોની નાની માત્રાને માપવાનો પણ અહેવાલ આપ્યો. તેમના નાના ટેબલટોપ પ્રયોગમાં ભારે પાણીનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ સામેલ હતું – ભારે હાઇડ્રોજન અણુઓથી બનેલું પાણી – પેલેડિયમ ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર. જ્યારે તેમના અહેવાલ પરિણામોએ ઊર્જાના સસ્તા અને વિપુલ સ્ત્રોતની આશાઓ ઊભી કરી હતી, ત્યારે તેમની નકલ કરી શકાઈ નથી.
તે 10 વર્ષમાં વાસ્તવિક બની શકે છે
ફ્યુઝન ટેક્નોલોજીએ ટેકેદારો પાસેથી અબજોનું રોકાણ ખેંચ્યું છે, જેમાં સમાવેશ થાય છે જેફ બેઝોસબિલ ગેટ્સ અને પીટર થિએલ. તાજેતરના વર્ષોમાં તેને સાર્વભૌમ સંપત્તિ ભંડોળ, રાષ્ટ્રીય વિકાસ બેંકો અને સાહસ મૂડીવાદીઓ તરફથી પણ ટેકો મળ્યો છે. ફ્યુઝન $2 આકર્ષ્યું. પાછલા દાયકામાં લગભગ $2 બિલિયનની સરખામણીમાં, પાછલા વર્ષમાં 8 બિલિયન. ફ્યુઝન ઇન્ડસ્ટ્રી એસોસિએશનએ જણાવ્યું હતું કે તેના સર્વેક્ષણમાં પ્રતિસાદ આપનાર 93% થી વધુ કંપનીઓ માને છે કે ફ્યુઝન પાવર 2030 સુધીમાં પાવર ગ્રીડમાં વીજળી પૂરી પાડશે.
