ഡൂപ്ലിക്കേറ്റ് സൂര്യനെ പുനഃസൃഷ്ടിക്കാൻ ഇന്ത്യയും; വൈദ്യുതി ക്ഷാമം പരിഹരിക്കാം, വൻ പദ്ധതികൾ

ചൈനയ്ക്ക് പിന്നാലെ ഡൂപ്ലിക്കറ്റ് സൂര്യനെ നിർമിക്കാനുള്ള ഒരുക്കത്തിലാണ് ഇന്ത്യയും. സൂര്യനിൽ നടക്കുന്ന അതേ ആണവ സംയോജന പ്രക്രിയ ഭൂമിയിൽ പുനഃസൃഷ്ടിച്ച് ശുദ്ധവും വലിയ തോതിലുള്ളതുമായ ഊർജം കണ്ടെത്താനുള്ള ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ ശ്രമങ്ങൾക്ക് ഇന്ത്യയിലും നിർണായക മുന്നേറ്റത്തിന് കളമൊരുങ്ങുകയാണ്. ഗുജറാത്തിലെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ പ്ലാസ്മ റിസർച്ചിൽ (IPR))(Institute for Plasma Research )നടത്തിയ ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷണത്തിലാണ് ഈ പുതിയ നേട്ടം.

പരീക്ഷണം വിജയിച്ചു

ഐപിആറിന്റെ സ്റ്റഡി സ്റ്റേറ്റ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിങ് ടോക്കാമാക് അഥവാ SST-1 പരീക്ഷണ സംവിധാനത്തിൽ 82.6 ഗിഗാഹെർട്സ് (GHz), 400 കിലോവാട്ട് (kW) ശേഷിയുള്ള പുതിയ ഗൈറോട്രോൺ വിജയകരമായി ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത് കമ്മിഷൻ ചെയ്തു. ഇന്ത്യയുടെ ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷണ ശേഷി കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതാണ് ഈ മുന്നേറ്റം.

സൂര്യനിൽ അതിശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണവും ഉയർന്ന താപനിലയുമാണ്. ഇത് മൂലം ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിൽ സംയോജിച്ച് വലിയ അളവിൽ ഊർജം പുറത്തുവിടുന്നു. ഇതാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ അഥവാ ആണവ സംയോജനം. ഭൂമിയിൽ സൂര്യനിലെ അതേ സാഹചര്യം സ്വാഭാവികമായി സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ഇന്ധനം ചൂടാക്കി പ്ലാസ്മയാക്കി മാറ്റുകയും, അതിനെ നിയന്ത്രിതമായി നിലനിർത്തുകയും വേണം.

ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന പരീക്ഷണ സംവിധാനമാണ് ടോക്കാമാക്. ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ വേർപെടുമ്പോൾ രൂപപ്പെടുന്ന അത്യുയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ദ്രവ്യാവസ്ഥയാണ് പ്ലാസ്മ.

പ്ലാസ്മ ടോക്കാമാക്കിന്റെ ചുവരുകളിൽ തൊടാതിരിക്കാൻ ശക്തമായ കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇന്ത്യയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നേരത്തെ തന്നെ ഏകദേശം 200 ദശലക്ഷം ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ പ്ലാസ്മ ചൂടാക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇത് സൂര്യന്റെ കേന്ദ്രഭാഗത്തെ താപനിലയേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.

പ്രധാന വെല്ലുവിളി

ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷണത്തിലെ പ്രധാന വെല്ലുവിളി പ്ലാസ്മയെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ എത്തിക്കുക എന്നതല്ല, ആ അവസ്ഥയിൽ അതിനെ നിയന്ത്രിതമായി ദീർഘനേരം നിലനിർത്തുക എന്നതാണ്. ഇതിനാണ് ഗൈറോട്രോൺ നിർണായകമാകുന്നത്. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിലുള്ള മൈക്രോവേവ് ഊർജം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉപകരണമാണ് ഗൈറോട്രോൺ. ഈ മൈക്രോവേവ് ഊർജം പ്ലാസ്മയിലേക്ക് എത്തിച്ച് അതിനെ കൂടുതൽ ചൂടാക്കാനും നിയന്ത്രിതാവസ്ഥയിൽ നിലനിർത്താനും കഴിയും.

SST-1-ൽ നേരത്തെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന 42 GHz സംവിധാനത്തിന് പകരമാണ് പുതിയ 82.6 GHz, 400 kW ഗൈറോട്രോൺ. പ്ലാസ്മയുടെ സ്വഭാവവും സ്ഥിരതയും കൂടുതൽ വിശദമായി പഠിക്കുന്നതിനും ഭാവിയിലെ ഫ്യൂഷൻ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും പുതിയ സംവിധാനം സഹായിക്കും.

ഉടൻ വൈദ്യുതി ഉൽപാദനമില്ല

പുതിയ ഗൈറോട്രോൺ കമ്മിഷൻ ചെയ്തതോടെ SST-1 വാണിജ്യ വൈദ്യുതി നിലയമായി മാറുകയോ ഉടൻ വൈദ്യുതി ഉൽപാദനം ആരംഭിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല. ഇത് പ്രധാനമായും ഫ്യൂഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഗവേഷണ സംവിധാനമാണ്.

എന്നാൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്ലാസ്മയെ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയോടെ നിയന്ത്രിച്ച് ദീർഘനേരം നിലനിർത്താനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഈ മുന്നേറ്റം നിർണായകമാണ്.

ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഫ്യൂഷൻ ഊർജത്തിന് ഹരിതഗൃഹ വാതക പുറന്തള്ളൽ വളരെ കുറവായിരിക്കും. ഫ്യൂഷൻ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡ്യൂട്ടീരിയം പോലുള്ള സ്രോതസ്സുകൾ ഭൂമിയിൽ ലഭ്യമാണ്. അതിനാൽ ഭാവിയിൽ വലിയ തോതിൽ ശുദ്ധമായ ഊർജം ഉൽപാദിപ്പിക്കാനുള്ള സാധ്യതയാണ് ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷണം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നത്.

ചൈന ഉൾപ്പെടെയുള്ള രാജ്യങ്ങൾ ഫ്യൂഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾ നടത്തുന്നതിനിടെ, ഇന്ത്യയുടെ SST-1 ഗവേഷണവും പുതിയ ഗൈറോട്രോൺ സംവിധാനവും രാജ്യത്തിന്റെ ഫ്യൂഷൻ യാത്രയിലെ മറ്റൊരു പ്രധാന ഘട്ടമായിരിക്കുകയാണ്.

English Summary : India’s quest for clean, continuous fusion power has taken a major step forward with a new technological upgrade at the Institute for Plasma Research (IPR) in Gandhinagar, Gujarat. Scientists have successfully installed and commissioned an 82.6 GHz, 400 kW high-power gyrotron system integrated into the Steady State Superconducting Tokamak (SST-1).