فیوژن توانائی کی ترقی

طبیعیات دان ”اسپارک“ کے نام سے ایک انوکھا کامک فیوژن تیار کرنے کے لئے کام کر رہے ہیں۔امریکی محکمہ برائے توانائی (ڈی او ای) کے پرنسٹن پلازما فزکس لیبارٹری (پی پی ایل) نجی صنعت کے ساتھ تجارتی فیوژن توانائی کے حصول کے مقصد سے جدید فیوژن تحقیق پر تعاون کرتا ہے۔ یہ کام، محکمہ توانائی کے پبلک پرائیویٹ گرانٹ پروگرام کے ذریعہ قابل بنایا گیا-

اعلی کارکردگی فیوژن پلازما تیار کرنے کی کوششوں کی حمایت کرتا ہے۔ اسی طرح کے ایک پروجیکٹ میں، پی پی ایل ایل، ایم آئی ٹی کے پلازما سائنس اینڈ فیوژن سینٹر (پی ایس ایف سی) اور دولت مشترکہ فیوژن سسٹم کے ساتھ کوآرڈینیشن میں کام کر رہی ہے، جس میں ”اسپارک“ نامی ٹوکاک فیوژن ڈیوائس تیار کرنے والی ایم آئی ٹی اسٹارٹ اپ ہے۔اس منصوبے کا مقصد سپارک میں فیوژن ری ایکشن کے دوران تیار ہونے والے تیز ”الفا“ ذرات کے رساو کی پیش گوئی کرنا ہے، جس میں پلازما کو محدود رکھنے والے سپر کنڈکٹنگ میگنےٹوں کی جسامت اور ممکنہ عدم تضادات ہیں۔ یہ ذرات بڑے پیمانے پر خود حرارتی یا ”جلانے“ پلازما تشکیل دے سکتے ہیں جو فیوژن کے رد عمل کو کھلاتا ہے۔ پلازما جلانے کی ترقی فیوژن انرجی ریسرچ کا ایک بڑا سائنسی مقصد ہے۔ تاہم، الفا ذرات کا رساو فیوژن انرجی کی پیداوار کو سست یا روک سکتا ہے اور اسپارک سہولت کے اندرونی حصے کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

نیا سپر کنڈکٹنگ میگنٹ

اسپارک مشین کی کلیدی خصوصیات میں اس کے چھوٹے سائز اور مضبوط مقناطیسی شعبے شامل ہیں جن کو جدید سپرکنڈکٹنگ میگنیٹ سے زیادہ شعبوں اور دباؤ میں کام کرنے کی صلاحیت کے ذریعہ قابل بنایا گیا ہے۔ یہ خصوصیات چھوٹی، کم مہنگی فیوژن سہولیات کے ڈیزائن اور تعمیر کو قابل بنائیں گی، جیسا کہ سپارک ٹیم کی حالیہ اشاعتوں میں یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ – یہ خیال کرتے ہوئے کہ فیوژن کے رد عمل میں پیدا ہونے والے تیز الفا ذرات پلازما کو گرم رکھنے کے لئے کافی وقت کے لئے موجود ہوسکتے ہیں۔”ہماری تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ ایسا ہوسکتا ہے،“ پی پی پی ایل کے ماہر طبیعات جیریٹ کررر، جو انوویشن نیٹ ورک فار فیوژن انرجی (INFUSE) پروگرام کے ذریعے اس پروجیکٹ میں شامل ہیں۔ دو سالہ پرانے پروگرام، جس میں پی پی ایل ایل کے ماہر طبیعیات احمد ڈیلو ڈپٹی ڈائریکٹر کی حیثیت سے خدمات انجام دے رہے ہیں، کا مقصد قومی لیبارٹریوں کے ساتھ شراکت کے ذریعے فیوژن انرجی کے نجی شعبے کی ترقی کو تیز کرنا ہے۔

اچھی طرح سے محدود

پلازما فزکس کے جرنل کے نتائج کو پیش کرنے والے ایک مقالے کے شریک مصنف، کرامر نے کہا، ”ہم نے محسوس کیا ہے کہ الفا ذرات دراصل اسپارک ڈیزائن میں اچھی طرح سے تیار ہیں۔“ انہوں نے کامن ویلتھ فیوژن سسٹم کے مشیر اور دیرینہ سابقہ ​​پی پی ایل ایل کے ماہر طبیعیات کے ساتھ سر فہرست مصنف اسٹیفن اسکاٹ کے ساتھ مل کر کام کیا۔کریمر نے ذرہ برقراری کی توثیق کرنے کے لئے پی پی ایل میں تیار کردہ اسپلال کمپیوٹر کوڈ کا استعمال کیا۔ کرامر نے کہا، ”اس کوڈ نے ایک مقناطیسی میدان میں ایک لہراتی نمونہ، یا لہروں کی نقالی کی جس سے تیز رفتار ذرات فرار ہونے میں کامیاب ہوسکتے تھے، اس سے اچھی طرح سے پھنسنے اور اسپارک کی دیواروں کو پہنچنے والے نقصان کی کمی ظاہر ہوئی۔“ مزید یہ کہ انہوں نے مزید کہا، ”اسپلل علامت فنلینڈ سے تعلق رکھنے والے ASCOT علامت کے ساتھ اچھی طرح سے مماثل ہے۔ جب کہ دونوں کوڈ بالکل مختلف ہیں، اس کے نتائج یکساں ہیں۔”

نتائج نے سکاٹ کو خوش کیا۔ انہوں نے کہا، ”ہم انڈیولیشن کی وجہ سے ہونے والے نقصانات کے بارے میں ہماری سمجھ کی ریاضی کی تصدیق دیکھ کر بہت خوش ہیں،“ انہوں نے کہا، ”چونکہ میں نے اپنے پی ایچ ڈی مقالہ کے لئے 1980 کی دہائی کے شروع میں اس مسئلے کا تجرباتی طور پر مطالعہ کیا تھا۔”فیوژن رد عمل روشنی کے عناصر کو پلازما کی شکل میں جوڑتا ہے – گرم، چارج شدہ مادے سے آزاد الیکٹران اور ایک ایٹم نیوکلئس، یا آئنوں سے بنا ہوا، جو دکھائی دینے والی کائنات کا 99 فیصد بناتا ہے – تاکہ بڑے پیمانے پر توانائی پیدا ہوسکے۔ دنیا بھر کے سائنس دان بجلی پیدا کرنے کے ل an لامحدود توانائی کے ذریعہ فیوژن بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔

اہم ہدایت

کریمر اور ساتھیوں نے نوٹ کیا کہ اسپارک مقناطیس کی غلط سمت لگانے سے فیوژن ذرات کے لپٹے نقصانات میں اضافہ ہوگا جس کے نتیجے میں دیواروں سے ٹکرا جانے والی توانائی میں اضافہ ہوگا۔ ان کے حساب کتابوں کو اسپارک انجینئرنگ ٹیم کو کلیدی رہنمائی فراہم کرنا چاہئے کہ بجلی کی ضرورت سے زیادہ نقصان اور دیوار سے ہونے والے نقصان سے بچنے کے لئے میگنےٹ کتنی اچھی طرح سے صف آرا ہیں۔ صحیح طور پر ملاپ والے میگنےٹ پہلی بار پلازما خود حرارتی نظام کے مطالعہ اور مستقبل میں فیوژن پاور پلانٹس میں پلازما پر قابو پانے کے لئے بہتر تکنیکوں کی ترقی کے قابل بنائیں گے۔