புதிய கைரோட்ரான் தொழில்நுட்பத்துடன் அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சியை இந்தியா முன்னெடுத்துள்ளது

இந்தியாவின் அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சி மைல்கல்

குஜராத்தில் உள்ள பிளாஸ்மா ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தில் (IPR) அமைந்துள்ள SST-1 டோகாமாக்கில், 82.6 GHz, 400 kW திறன் கொண்ட புதிய கைரோட்ரானை நிறுவியதன் மூலம், இந்தியா தனது அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சித் திறன்களை வலுப்படுத்தியுள்ளது. அணுக்கரு இணைவு சோதனைகளின் போது, மிகவும் சூடான பிளாஸ்மாவை வெப்பப்படுத்தி நிலைநிறுத்தும் திறனை இந்த அமைப்பு மேம்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

சூரியன் மற்றும் பிற நட்சத்திரங்களுக்கு ஆற்றல் அளிக்கும் அதே அடிப்படை செயல்முறையான, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுக்கரு இணைவைப் புரிந்துகொள்வதற்கான இந்தியாவின் முயற்சிகளில் இந்த வளர்ச்சி ஒரு முக்கிய படியைக் குறிக்கிறது.

இந்தியாவின் செயற்கை சூரியனைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

“செயற்கை சூரியன்“ என்ற சொல், ஒரு உண்மையான செயற்கை நட்சத்திரத்தைக் குறிக்காமல், சோதனை ரீதியான அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சியையே குறிக்கிறது. இந்தியாவின் SST-1, அல்லது ஸ்டெடி ஸ்டேட் சூப்பர்கண்டக்டிங் டோகாமாக், பூமியில் அணுக்கரு இணைவுக்குத் தேவையான சில தீவிரமான நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

அணுக்கரு இணைவு என்பது, லேசான அணுக்கருக்கள் தீவிர வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் இணைந்து, கணிசமான ஆற்றலை வெளியிடும்போது நிகழ்கிறது. இதற்கு மாறாக, அணுக்கருப் பிளவு என்பது கனமான அணுக்கருக்களைப் பிளப்பதன் மூலம் ஆற்றலை உருவாக்குகிறது.

நிலையான பொது அறிவுத் தகவல்: டோகாமாக் என்பது ஒரு டோனட் வடிவ இணைவுக் கருவியாகும். இது சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்தி, மிகவும் சூடான பிளாஸ்மாவை அதன் சுற்றியுள்ள சுவர்களிலிருந்து விலக்கிக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

புதிய கைரோட்ரானின் பங்கு

கைரோட்ரான் என்பது மிக அதிக அதிர்வெண்களில் மின்காந்தக் கதிர்வீச்சை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு உயர்–சக்தி மைக்ரோவேவ் மூலமாகும். புதிதாக நிறுவப்பட்ட இந்த அமைப்பு 82.6 GHz அதிர்வெண்ணில் இயங்குகிறது மற்றும் 400 kW சக்தியை வழங்க முடியும்.

இந்த புதிய உபகரணம், இணைவு ஆராய்ச்சித் திட்டத்தில் முன்பு பயன்படுத்தப்பட்ட 42 GHz கைரோட்ரானை விட ஒரு மேம்பாட்டைக் குறிக்கிறது. அதன் வலுவான வெப்பமூட்டும் திறன், அதிக வெப்பநிலை பிளாஸ்மா மற்றும் நீண்ட கால கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய சோதனைகளுக்கு ஆதரவளிக்க முடியும்.

பிளாஸ்மாவை சூடாக்குதல் மற்றும் கட்டுப்படுத்துதல்

அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சியில் உள்ள மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்று, பிளாஸ்மாவை உலைச் சுவர்களைத் தொடாமல் தடுத்து, அதை மிக அதிக வெப்பநிலையில் பராமரிப்பதாகும். பூமியில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் சூரியனுக்குள் காணப்படும் மிகப்பெரிய ஈர்ப்பு அழுத்தத்தை நம்பியிருக்க முடியாது.

எனவே, டோகாமாக்குகள் பிளாஸ்மாவைக் கட்டுப்படுத்த காந்தக் கட்டுப்படுத்தலைப் பயன்படுத்துகின்றன. கைரோட்ரான்கள், அணுக்கரு இணைவு ஆய்வுகளுக்குத் தேவையான வெப்பநிலைக்கு பிளாஸ்மாவை சூடாக்க உதவும் நுண்ணலை ஆற்றலை வழங்குவதன் மூலம் இந்த அமைப்புக்குத் துணைபுரிகின்றன.

இந்திய அணுக்கரு இணைவு சோதனைகள் 200 மில்லியன்°C-க்கும் அதிகமான பிளாஸ்மா வெப்பநிலையை அடைந்துள்ளன, இது சூரியனின் மையத்தை விட மிகவும் வெப்பமானது.

நிலையான பொது அறிவு குறிப்பு: சூரியன் அதன் மையத்தில் உள்ள மிகப்பெரிய ஈர்ப்பு அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை மூலம் அணுக்கரு இணைவைத் தக்கவைக்கிறது, அதேசமயம் பூமியில் உள்ள சோதனை டோகாமாக்குகள் முதன்மையாக காந்தக் கட்டுப்பாட்டைச் சார்ந்துள்ளன.

இந்த வளர்ச்சி ஏன் முக்கியமானது

மேம்படுத்தப்பட்ட கைரோட்ரான், பிளாஸ்மா நிலைத்தன்மை, கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலையான செயல்பாடு குறித்த ஆராய்ச்சிக்கு பங்களிக்க முடியும். நீண்ட காலத்திற்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வினைகளைத் தக்கவைக்கக்கூடிய எதிர்கால அணுக்கரு இணைவு உலைகளை உருவாக்குவதற்கு இவை அத்தியாவசியமான துறைகளாகும்.

மேலும், இந்த தொழில்நுட்பம் மேம்பட்ட பிளாஸ்மா வெப்பமாக்கல் மற்றும் அணுக்கரு இணைவு அறிவியலில் இந்தியாவின் உள்நாட்டு நிபுணத்துவத்தை வலுப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், SST-1 ஒரு சோதனை ஆராய்ச்சி மையமாகவே உள்ளது, வணிக ரீதியாக மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் அணுக்கரு இணைவு ஆலையாக அல்ல.

அணுக்கரு இணைவு ஆற்றலும் அதன் எதிர்காலமும்

அணுக்கரு இணைவு, குறைந்த கார்பன் ஆற்றலுக்கான ஒரு சாத்தியமான எதிர்கால ஆதாரமாக ஆராயப்பட்டு வருகிறது, ஏனெனில் அதன் எரிபொருள் வளங்கள் ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமாக உள்ளன மற்றும் இந்த செயல்முறை அணுக்கரு இணைவு வினையின் போது கார்பன் உமிழ்வை உருவாக்குவதில்லை.

இருப்பினும், நடைமுறைக்கு உகந்த அணுக்கரு இணைவு ஆற்றலை அடைவதற்கு, நீடித்த பிளாஸ்மா கட்டுப்பாடு, திறமையான ஆற்றல் மீட்பு மற்றும் கடுமையான நிலைமைகளைத் தாங்கக்கூடிய பொருட்களை உருவாக்குதல் உள்ளிட்ட முக்கிய அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் சவால்களைக் கடக்க வேண்டியுள்ளது.

எனவே, இந்தியாவின் புதிய கைரோட்ரான் அணுக்கரு இணைவு ஆராய்ச்சியில் ஒரு முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது, ஆனால் வணிக ரீதியான அணுக்கரு இணைவு மின்சாரம் ஒரு நீண்ட கால தொழில்நுட்ப இலக்காகவே உள்ளது.

நிலையான உஸ்தாதியன் நடப்பு நிகழ்வுகள் அட்டவணை