Fusion ignition
ಫ್ಯೂಷನ್ ದಹನವು ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಾವಲಂಬಿಯಾಗುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಹೊರಬೀಳುವ ಶಕ್ತಿಯು ಇಂಧನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವು ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸ್ವಯಂ-ತಾಪನವು ಬಾಹ್ಯ ತಾಪನದ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಲಾಸನ್ ಮಾನದಂಡದಿಂದ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭದ ಅಂಶದಿಂದಲೂ ದಹನವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ, ಲಾಸನ್ ಮಾನದಂಡದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಆಗಸ್ಟ್ 2021 ರಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭದ ಅಂಶದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ದಹನವನ್ನು ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022 ರಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು, ಇವೆರಡೂ ಯು. ಎಸ್. ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ದಹನ ಸೌಲಭ್ಯದಿಂದ ಸಾಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ರಿಸರ್ಚ್ ಇಗ್ನಿಷನ್ ಅನ್ನು ಬ್ರೇಕ್ಈವನ್ ಎಂದು ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸಬಾರದು, ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇಂಧನವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಶಕ್ತಿಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಬ್ರೇಕ್ಈವನ್ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಧನವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ವಾವಲಂಬಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬ್ರೇಕ್ಈವನ್ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ದಹನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಸೂರ್ಯನಂತೆಯೇ ಸುಮಾರು 15 ದಶಲಕ್ಷ ಕೆಲ್ವಿನ್ (27 ದಶಲಕ್ಷ ಡಿಗ್ರಿ ಎಫ್) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದಹನವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿವೆಯೆಂದರೆ, ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಕ್ಷತ್ರದ ಹೊರಗಿನ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಸಮ್ಮಿಳನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಮ್ಮಿಳನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸುಲಭವಾಗಿ ಇಂಧನದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮ್ಮಿಳನ ದರಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ; ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು 100 ದಶಲಕ್ಷ ಕೆಲ್ವಿನ್ (180 ದಶಲಕ್ಷ ಡಿಗ್ರಿ ಎಫ್) ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು ತನ್ನ 1.8 ಎಂ. ಜೆ. ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಂ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇವೆರಡೂ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳಾಗಿವೆ, ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಗಾತ್ರದ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿ ಬೆಸೆಯಲು (ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದು). 2012ರ ಜನವರಿಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇಗ್ನಿಷನ್ ಫೆಸಿಲಿಟಿ ನಿರ್ದೇಶಕ ಮೈಕ್ ಡನ್ನೆ ಅವರು ಫೋಟೋನಿಕ್ಸ್ ವೆಸ್ಟ್ 2012ರ ಸಮಗ್ರ ಭಾಷಣದಲ್ಲಿ 2012ರ ಅಕ್ಟೋಬರ್ ವೇಳೆಗೆ ಎನ್ಐಎಫ್ನಲ್ಲಿ ದಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದು ಎಂದು ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದಿದ್ದರು. 2022 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಎನ್ಐಎಫ್ ಜಡತ್ವ ಬಂಧನ ಸಮ್ಮಿಳನ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತ್ತು, ಇದು ಪರಮಾಣು ಇಂಧನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗುಳಿಗೆಗಳ ಹೊರಭಾಗವನ್ನು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಈಗ ಇಂಧನವನ್ನು ಹೊತ್ತಿಸಲು ಒಳಗೆ ಕುಸಿಯಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುವ ಗುಳಿಗೆಗಳ ಒಳಗೆ ಕ್ಷಣಿಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲಾಭವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಹಿಂದೆ, ಸ್ಫೋಟಿಸುವ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಸ್ತ್ರಾಸ್ತ್ರಗಳ ಕೋರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ದಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಇದು ಜಡತ್ವ ಬಂಧನ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು (ಲೇಸರ್ಗಳ ಬದಲಿಗೆ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊತ್ತಿಸಲು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿದಳನವನ್ನು (ಯು-235 ಅಥವಾ ಪು-239/241) "ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಗ್" ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಟೋಕಮಕ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಐಟಿಇಆರ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಸಮ್ಮಿಳನ ತಾಪನದ ಮೂಲಕ ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಲಾಭವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಮಾಣವು 2025 ರಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಕೆ. ಎಸ್. ಟಿ. ಎ. ಆರ್. ಟೋಕಮಕ್ ಕೇಂದ್ರವು ತಮ್ಮ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಕೊರಿಯಾದ ಯೋಜನೆಯು ಐಟಿಇಆರ್ಗೆ ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದೆ. 2022ರ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ನಲ್ಲಿ, ಕೆ. ಎಸ್. ಟಿ. ಎ. ಆರ್. ಟೋಕಮಕ್ 100 ದಶಲಕ್ಷ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ತಲುಪಿತು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಯಾವುದೇ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೊದಲ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಜ್ಞರು ನಂಬುತ್ತಾರೆ. 2021 ಮತ್ತು 2022ರ ದಹನ ವರದಿಗಳು ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾದ ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿರುವ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ದಹನ ಸೌಲಭ್ಯವು 2021ರ ಆಗಸ್ಟ್ 8ರಂದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ದಹನವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಿದೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ, ಇದು ಐಸಿಎಫ್ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ 60 ವರ್ಷಗಳ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ. ಈ ಶಾಟ್ 1.3 ಮೆಗಾಜೌಲ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡಿತು, ಇದು 2021ರ ವಸಂತ ಋತುವಿನಲ್ಲಿ ಮಾಡಿದ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗಿಂತ 8 ಪಟ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಲೇಸರ್ 1.9 ಮೆಗಾಜೌಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಿತು, ಅದರಲ್ಲಿ 230 ಕಿಲೋಜೌಲ್ಗಳು ಇಂಧನ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದವು ಎಂದು ಎನ್ಐಎಫ್ ಅಂದಾಜಿಸಿದೆ. ಇದು ಒಟ್ಟು 0.7ರ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭ ಮತ್ತು 6ರ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾಷನಲ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿದಂತೆ ಪ್ರಯೋಗವು ದಹನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದರೂ-ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭವು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು-ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜನರು ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಲಾಸನ್ ಮಾನದಂಡದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ದಹನದ ಪ್ರದರ್ಶನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರು. ಆಗಸ್ಟ್ 2022ರಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮೂರು ಪೀರ್-ರಿವ್ಯೂಡ್ ಪೇಪರ್ಗಳಲ್ಲಿ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಯಿತುಃ ಒಂದು ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಲೆಟರ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಎರಡು ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಇ. 2022ರ ಉದ್ದಕ್ಕೂ, ಎನ್ಐಎಫ್ ಸಂಶೋಧಕರು ಆಗಸ್ಟ್ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು ಮತ್ತು ವಿಫಲರಾದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, 13 ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022 ರಂದು, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯು ಟ್ವಿಟರ್ ಮೂಲಕ ಡಿಸೆಂಬರ್ 5 ರಂದು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗವು ಆಗಸ್ಟ್ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಮೀರಿಸಿದೆ ಎಂದು ಘೋಷಿಸಿತು, ಇದು 1.5 ರ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಲಾಭವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು, ಇದು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ನ ದಹನದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಮೀರಿಸಿತು. ಬರ್ನಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಇನರ್ಷಿಯಲ್ ಕಾನ್ಫೈನ್ಮೆಂಟ್ ಫ್ಯೂಷನ್ ಲೇಸರ್ ಮೆಗಾಜೌಲ್ ಪಟ್ಟಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಲೇಖನಗಳ ಟೈಮ್ಲೈನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಫ್ಯೂಷನ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ದಹನ ಸೌಲಭ್ಯ ಲೇಸರ್ ಮೆಗಾಜೌಲ್ ದಹನ