Published:Updated:

`அணுக்கரு இணைவு' முறையில் மற்றொரு மைல்கல்லை எட்டிய விஞ்ஞானிகள்... சரி, அணுக்கரு இணைவு என்றால் என்ன?!

Nuclear Fusion
Nuclear Fusion

அணுக்கரு இணைவு முறை மிகவும் பாதுகாப்பானது. அதனால் நமக்குக் கிடைக்கும் ஆற்றல் மிகவும் அதிகம். ஆனால் இதனை வெற்றிகரமாகச் சாத்தியப்படுத்துவது என்பது மிகவும் கடினம்.

உலகம் பற்றி எரிந்து கொண்டிருக்கிறது. காலநிலை மாற்றம் என நாம் சொல்லி வந்த சொல்லாடல் இப்போது காலநிலை ஆபத்தாக மாறிக் கொண்டிருக்கிறது என எச்சரிக்கிறது சில வாரங்களுக்கு முன் வெளியான IPCC அறிக்கை. தொடர்ந்து புதைபடிவ எரிபொருள்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் காலநிலையை மேலும் மோசமாக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம் என எச்சரிக்கிறார்கள் வல்லுநர்கள். புதுப்பிக்க முடியாத வகையிலான வளங்களைப் பயன்படுத்தும் நிலக்கரி சார்ந்த மின் உற்பத்தி நிலையங்களையும், அணுமின் நிலையங்களையும் விட்டொழித்துவிட்டு, புதுப்பிக்கத்தக்க வகையிலான சூரிய மின் சக்தி, காற்றாலை மின் உற்பத்தி போன்றவற்றை அதிகளவில் பயன்பாட்டிற்குக் கொண்டு வர வேண்டும் என ஒரு பக்கம் அனைவரும் யோசித்துக் கொண்டிருக்கும் இதே நேரத்தில் அதே புதுப்பிக்கத்தக்க வகையில் சேரக்கூடிய மற்றொரு வகையில் மின்சாரம் தயாரிக்கும் முறையின் அடுத்த படியை எட்டியிருக்கிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

அணுக்கு இணைவு | Nuclear Fusion
அணுக்கு இணைவு | Nuclear Fusion

அணு உலைகளைப் பற்றி நமக்கு நிச்சயம் தெரிந்திருக்கும். அணு உலைகள் மூலம் நாம் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்தாலும், ஒருவேளை ஏதாவது தவறு நிகழ்ந்தால் ஏற்படக்கூடிய பாதிப்புகளை எண்ணி அணு உலைகளுக்கு எதிரான மனநிலை நமக்கு இருக்கிறது. தற்போது விஞ்ஞானிகள் அடைந்திருக்கும் படியும் அணுசக்தி சார்ந்த ஒருமுறைதான். மீண்டும் அணு சக்தியா எனக் கொதித்தெழ வேண்டாம். நாம் தற்போது பயன்படுத்திக் கொண்டிருக்கும் முறையான அணுசக்தி என்பது 'அணுக்கருப் பிளவு' (Nuclear Fission) முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அதாவது ஒரு பெரிய அணுவை இரண்டாகப் பிளக்கும் போது அது இரண்டு சிறிய அணுவாகப் பிளவுற்று கொஞ்சம் ஆற்றலையும் வெளியேற்றும். அந்த சக்தியைக் கொண்டுதான் நாம் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்து பயன்படுத்திக் கொண்டிருக்கிறோம்.

தற்போது விஞ்ஞானிகள் ஈடுபட்டு வரும் அணுசக்தி முறையானது 'அணுக்கரு இணைவு' (Nuclear Fusion) என்ற முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த முறையில் இரண்டு சிறிய அணுக்களை ஒன்று சேர்க்கும்போது, அது ஒரு பெரிய அணுவாக மாறி, கொஞ்சம் சக்தியையும் வெளியேற்றும். அந்த சக்தியை நாம் மின் உற்பத்திக்காகப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம். (அணுசக்தி என்றால் எல்லாம் ஒன்று தானே, இதில் மட்டும் ஆபத்துகள் இல்லையா எனக் கேட்கிறீர்கள். அதற்கான பதிலும் கட்டுரையில் இணைக்கப்பட்டிருக்கிறது).

கேட்பதற்கு எளிமையாக இருக்கிறது இல்லையா? ஆனால், செயல்முறையில் நாம் இன்னும் அ, ஆ வில் தான் இருக்கிறோம். இப்போது அல்ல 1920-களிலேயே இந்த முறையைக் கொண்டு நமது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யலாம் என முயன்று வருகிறார்கள். அந்த முயற்சியில் ஒரு சிறிய படியைத்தான் விஞ்ஞானிகள் இப்போது தொட்டிருக்கிறார்கள்.

அணுக்கருப் பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவு | Nuclear Fission and Fusion
அணுக்கருப் பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவு | Nuclear Fission and Fusion

இந்த அணுக்கரு இணைவு முறையை வெற்றிகரமாகச் செயல்படுத்தப் பல நாடுகளிலும் பல விதங்களிலும் விஞ்ஞானிகள் முயன்று வருகிறார்கள். கடந்த ஆகஸ்ட் 8 அன்று அமெரிக்காவின் National Ignition Facility (NIF), அணு இணைவு முறை சோதனை ஒன்றை நடத்தியிருக்கிறார்கள். ஒரு ட்யூட்ரியம் (Deuterium) மற்றும் ஒரு ட்ரிடியம் (Tritium) அணுக்களை (ட்யூட்ரியம் மற்றும் ட்ரிடியம் இரண்டும் ஹைட்ரஜன் அணுவின் ஜஸடோப்கள்தான். அதாவது இதுவும் ஹைட்ரஜன்தான், ஆனால் ஹைட்ரஜனில் இருந்து இதன் இயற்பியல் தன்மைகள் வேறுபடும்) கடுகைவிடச் சிறிய புட்டியில் வைத்து, உலகிலேயே அதிக ஆற்றலை வெளிப்படுத்தக்கூடிய லேசரை வைத்து 192 பீம்கள் அளவிலான ஆற்றலை அதன் மீது செலுத்துகிறார்கள். அவ்வளவு ஆற்றலைச் செலுத்தும்போது, அந்த இரு அணுக்களும் 100 மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் அளவுக்கு வெப்பம் அடைந்து அணுக்கரு இணைவு நடைபெற்றிருக்கிறது.

Follow @ Google News: கூகுள் செய்திகள் பக்கத்தில் விகடன் இணையதளத்தை இங்கே கிளிக் செய்து ஃபாலோ செய்யுங்கள்... செய்திகளை உடனுக்குடன் பெறுங்கள்.

ஆகஸ்ட் 8 அன்று நடந்த இந்த சோதனையில் நாம் பயன்படுத்திய ஆற்றலை விட அதிகமான ஆற்றலை நாம் பெற்றிருக்கிறோம். இதுதான் முன்பு கூறிய அடுத்த படி என்பது. இதற்கு முன்பு வரை பலமுறை இதே சோதனையை விஞ்ஞானிகள் செய்திருக்கிறார்கள். ஆனால், நாம் பயன்படுத்தியதை விடக் குறைவான ஆற்றலே நமக்குக் கிடைத்திருக்கிறது. ஆனால், இந்த முறை நாம் பயன்படுத்தியதை விட 1.3 மெகாஜூல் அளவு ஆற்றல் நமக்கு அதிகமாகக் கிடைத்திருக்கிறது. "இந்த சோதனை அணுக்கரு இணைவு முறையில் மிகப்பெரிய முன்னேற்றம்" எனச் சோதனை நடைபெற்ற ஆய்வகத்தில் இயற்பியலாளராக இருக்கும் டெப்பி காளகன் (Debbie Callahan) தெரிவித்துள்ளார்.

சூரியன் | Sun
சூரியன் | Sun

ஆனால், ஏன் இவ்வளவு கஷ்டப்பட்டு இந்தச் சோதனைகளைச் செய்யவேண்டும் என்ற கேள்வி எழுவது இயல்புதான். மின்சாரம் இல்லாத ஒரு நாளை நம்மால் இனி வரும் காலங்களில் நினைத்துப் பார்க்க முடியுமா? நாம் பயன்படுத்தும் அனைத்துக்கும் மின்சாரம்தான் அடிப்படை. மின்சாரத் தயாரிப்பு தடைபடாமல் இருக்கவேண்டும் என நாம் உறுதி செய்வது அவசியம். அதே நேரத்தில் நம் மின் தயாரிப்பு முறை காலநிலை மாற்றம் போன்ற வேறு பக்க விளைவுகளையும் ஏற்படுத்தாமல் இருக்கவேண்டும் என்பதும் அதை விட முக்கியம். இந்த அணுக்கரு இணைவு முறை என்பது வேறு எதுவும் கிடையாது. நம் சூரியன் அணு இணைவின் அடிப்படையில்தான் இயங்குகிறது. ஐன்ஸ்டீனின் E = mc² (Energy = Mass * speed of light squared) என்ற கோட்பாட்டை வைத்தும் இதனை விளக்கலாம். அடிப்படையில் இந்தக் கோட்பாட்டின் படி ஆற்றலும் (Energy), நிறையும் (Mass) ஒரே பொருளின் இருவேறு வடிவங்கள்தான் என்கிறது. இரு அணுக்களும் இணையும்போது அதன் நிறை கொஞ்சம் குறையும், அப்படிக் குறையும் நிறையே ஆற்றலாக நமக்குக் கிடைக்கிறது. ஆனால், அப்படிக் கிடைக்கும் ஆற்றல் மிகவும் அதிகளவில் இருக்கும் (கோட்பாட்டிலேயே ஒளியின் வேகத்தைக் குறிப்பிட்டிருப்பதைப் பார்க்கலாம்).

இந்த முறையைக் கொண்டு வெற்றிகரமாக ஆற்றலை உருவாக்குவதில் இப்போதுதான் 'அ, ஆ' வையே அடைந்திருக்கிறோம் என்று முன்பே கூறியிருந்தேன். இதன் மூலம் எதிர்காலத்தில் பக்கவிளைவுகள் இல்லாத, நம் தேவையான அளவைப் பூர்த்தி செய்ய முடிந்த, பக்க விளைவுகள் இல்லாத மின்சக்தி முறையாக இது இருக்கும். ஆனால், அந்த எதிர்காலம் என்பது அடுத்த பத்து வருடங்களாகவும் இருக்கலாம், அடுத்த நூறு வருடங்களாகவும் இருக்கலாம். சரி, தற்போது நாம் பயன்படுத்தும் அணுசக்தி முறை போல இது ஆபத்தானது இல்லை என முன்பு கூறியிருந்தேன். இரண்டும் அணுசக்திதானே எப்படி இது மட்டும் ஆபத்தில்லாமல் இருக்கும்?

ஏனெனில் கதிர்வீச்சு அதிகம் கொண்ட அணுக்களை அணுக்கரு இணைவு முறையில் பயன்படுத்துவது இல்லை. அணுக்கரு இணைவு முறை சரியாகச் செயல்பட வேண்டும் என்றால் சரியான அளவிலான ஆற்றலைத் தொடர்ந்து கொடுத்துக் கொண்டே இருக்கவேண்டும், சரியான சூழ்நிலையைத் தொடர்ந்து தக்கவைத்துக் கொண்டே இருக்கவேண்டும். அணுக்கரு இணைவு முறைக்குத் தேவையான ஏதாவது ஒன்று சரியில்லை என்றாலும், இந்தச் செயல்முறை நடைபெறாது உடனே நின்றுவிடும். மிகவும் பாதுகாப்பானது, இதன் மூலம் நமக்குக் கிடைக்கும் ஆற்றலின் அளவு மிகவும் அதிகம். ஆனால் இதனை வெற்றிகரமாகச் சாத்தியப்படுத்துவது என்பது மிகவும் கடினம். அதுதான் விஞ்ஞானிகள் கண் முன்னே இருக்கும் மிகப் பெரிய சவால்.

அணுக்கரு இணைவு முறைக்கான அணுஉலைக் கட்டுமானம், பிரான்ஸ்
அணுக்கரு இணைவு முறைக்கான அணுஉலைக் கட்டுமானம், பிரான்ஸ்

International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) என்ற பெயரின் கீழ் மிகப்பெரிய அணு உலை ஒன்று அணுக்கரு இணைவைத் சாத்தியப்படுத்தும் நோக்கோடு பிரான்சில் கட்டப்பட்டு வருகிறது. பல நாடுகள் இணைந்து செயல்படும் இந்தத் திட்டம் 2025-ல் தொடங்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்தத் திட்டத்தின் முக்கிய நோக்கமே அணுக்கரு இணைவின் மூலம் நமக்குத் தேவையான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்ற செயல்முறையைச் செய்து காட்டுவதுதான். இந்தத் திட்டத்தின் செயல்பாடுகளில் பங்கேற்கும் 35 நாடுகளில் இந்தியாவும் ஒன்று என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

அடுத்த கட்டுரைக்கு