லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகத்தின் (LLNL) விஞ்ஞானிகள் சாதித்துள்ளனர் இணைவு பற்றவைப்பு மற்றும் ஆற்றல் இடைவேளை. 5 அன்றுth டிசம்பர் 2022, ஆய்வுக் குழு லேசர்களைப் பயன்படுத்தி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவு பரிசோதனையை நடத்தியது, அப்போது 192 லேசர் கற்றைகள் 2 மில்லியன் ஜூல்களுக்கு மேல் புற ஊதா ஆற்றலை கிரையோஜெனிக் இலக்கு அறையில் உள்ள ஒரு சிறிய எரிபொருள் துகள்களுக்கு அளித்து ஆற்றல் முறிவை அடைந்தது, அதாவது இணைவு சோதனை அதிக ஆற்றலை உற்பத்தி செய்தது. அதை இயக்க லேசர் மூலம் வழங்கப்படுகிறது. பல தசாப்தகால கடின உழைப்புக்குப் பிறகு வரலாற்றில் முதல்முறையாக இந்த முன்னேற்றம் எட்டப்பட்டது. இது அறிவியலில் ஒரு மைல்கல் மற்றும் எதிர்காலத்தில் நிகர-பூஜ்ஜிய கார்பன் பொருளாதாரத்தை நோக்கி சுத்தமான இணைவு ஆற்றலின் வாய்ப்பு, காலநிலை மாற்றத்தை எதிர்த்துப் போராடுதல் மற்றும் தேசப் பாதுகாப்பை நோக்கி அணுசக்தி சோதனைகளை நாடாமல் அணுசக்தி தடுப்பைப் பராமரிப்பதில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. முன்னதாக, 8ம் தேதிthஆகஸ்ட் 2021, ஆராய்ச்சி குழு இணைவு பற்றவைப்பு வாசலை அடைந்தது. இந்தச் சோதனையானது முந்தைய பிற இணைவுப் பரிசோதனையை விட அதிக ஆற்றலை உருவாக்கியது, ஆனால் ஆற்றல் முறிவு-கூட அடையப்படவில்லை. கடந்த 5ம் தேதி சோதனை நடத்தப்பட்டதுth டிசம்பர் 2022 ஆற்றல் பிரேக்-ஈவின் சாதனையை நிறைவேற்றியுள்ளது, இதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுக்கரு இணைவு ஆற்றல் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதற்கான ஆதாரத்தை வழங்குகிறது. நடைமுறை வணிக இணைவு ஆற்றல் பயன்பாடு இன்னும் வெகு தொலைவில் இருக்கலாம்.
அணு வெகுஜன-ஆற்றல் சமச்சீர் சமன்பாட்டின்படி, வினைகள் இழந்த வெகுஜனத்தின் அளவிற்குச் சமமான பெரிய அளவிலான ஆற்றலைக் கொடுக்கின்றன.2 ஐன்ஸ்டீனின். அணுக்கரு எரிபொருளின் (யுரேனியம்-235 போன்ற கதிரியக்கத் தனிமங்கள்) அணுக்கருக்கள் சிதைவதை உள்ளடக்கிய பிளவு வினைகள் தற்போது அணு உலைகளில் மின் உற்பத்திக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அணுக்கரு பிளவு-அடிப்படையிலான உலைகள் செர்னோபில் விஷயத்தில் அதிக மனித மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அபாயங்களை இயக்குகின்றன, மேலும் அவை மிக நீண்ட அரை ஆயுள் கொண்ட ஆபத்தான கதிரியக்கக் கழிவுகளை உருவாக்குவதில் பெயர் பெற்றவை, அவை அகற்றுவது மிகவும் கடினம்.
இயற்கையில், நமது சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்கள் அணு இணைவு ஹைட்ரஜனின் சிறிய கருக்களை இணைப்பது ஆற்றல் உற்பத்தியின் பொறிமுறையாகும். அணுக்கரு இணைவு, அணுக்கரு பிளவு போலல்லாமல், அணுக்கருக்கள் ஒன்றிணைவதற்கு மிக அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. மிக அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் இந்த தேவை சூரியனின் மையத்தில் பூர்த்தி செய்யப்படுகிறது, அங்கு ஹைட்ரஜன் கருக்களின் இணைவு ஆற்றல் உற்பத்தியின் முக்கிய பொறிமுறையாகும், ஆனால் பூமியில் இந்த தீவிர நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்குவது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வக நிலையில் இதுவரை சாத்தியமில்லை. அணுக்கரு இணைவு உலைகள் இன்னும் உண்மையாகவில்லை. (அதிக வெப்பநிலையில் கட்டுப்பாடற்ற தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவு மற்றும் பிளவு சாதனத்தைத் தூண்டுவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட அழுத்தம் ஹைட்ரஜன் ஆயுதத்தின் பின்னணியில் உள்ளது).
ஹைட்ரஜனை ஹீலியமாக இணைவதன் மூலம் நட்சத்திரங்கள் தங்கள் ஆற்றலைப் பெறுகின்றன என்று 1926 ஆம் ஆண்டில் முதன்முதலில் பரிந்துரைத்தவர் ஆர்தர் எடிங்டன். அணுக்கரு இணைவுக்கான முதல் நேரடி செயல்விளக்கம் 1934 இல் ஆய்வகத்தில் டூட்டிரியத்தை ஹீலியமாக இணைத்ததை ரதர்ஃபோர்ட் காண்பித்தார், மேலும் செயல்பாட்டின் போது "ஒரு மகத்தான விளைவு உருவாக்கப்பட்டது" என்பதைக் கவனித்தார். வரம்பற்ற தூய்மையான ஆற்றலை வழங்குவதற்கான அதன் மிகப்பெரிய ஆற்றலைக் கருத்தில் கொண்டு, பூமியில் அணுக்கரு இணைவைப் பிரதிபலிக்க உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியாளர்களால் ஒருங்கிணைந்த முயற்சிகள் உள்ளன, ஆனால் அது ஒரு மேல்நோக்கிய பணியாக இருந்தது.
தீவிர வெப்பநிலையில், எலக்ட்ரான்கள் கருக்களிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன மற்றும் அணுக்கள் நேர்மறை அணுக்கள் மற்றும் எதிர்மறை எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயுவாக மாறும், இதை நாம் பிளாஸ்மா என்று அழைக்கிறோம், இது காற்றை விட ஒரு மில்லியன் மடங்கு குறைவான அடர்த்தியானது. இது செய்கிறது இணைவு மிகவும் மந்தமான சூழல். அத்தகைய சூழலில் அணுக்கரு இணைவு நடைபெறுவதற்கு (அது கணிசமான அளவு ஆற்றலை அளிக்கக்கூடியது), மூன்று நிபந்தனைகளை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்; மிக அதிக வெப்பநிலை (அதிக ஆற்றல் மோதல்களைத் தூண்டக்கூடியது) இருக்க வேண்டும், போதுமான பிளாஸ்மா அடர்த்தி இருக்க வேண்டும் (மோதலின் நிகழ்தகவை அதிகரிக்க) மற்றும் பிளாஸ்மா (விரிவடையும் முனைப்பு உள்ளது) போதுமான காலத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். இணைவை செயல்படுத்துகிறது. இது சூடான பிளாஸ்மாவைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதில் முக்கிய கவனம் செலுத்துகிறது. ITER இன் டோகாமாக்கைப் போலவே பிளாஸ்மாவைச் சமாளிக்க வலுவான காந்தப்புலங்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். பிளாஸ்மாவின் செயலற்ற அடைப்பு என்பது மற்றொரு அணுகுமுறையாகும், இதில் அதிக ஆற்றல் கொண்ட லேசர் கற்றைகளைப் பயன்படுத்தி கனமான ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள் நிரப்பப்பட்ட காப்ஸ்யூல்கள் பதிக்கப்படுகின்றன.
Fusion studies conducted at லாரன்ஸ் Livermore National Laboratory (LLNL) of NIF employed laser-driven implosion techniques (inertial confinement fusion). Basically, millimetre-sized capsules filled with deuterium and tritium were imploded with high-power lasers which generate x-rays. The capsule gets heated and turn into plasma. The plasma accelerates inwards creating extreme pressure and temperature conditions when fuels in the capsule (deuterium and tritium atoms) fuse, releasing energy and several particles including alpha particles. The released particles interact with the surrounding plasma and heat it up further leading to more fusion reactions and release of more ‘energy and particles’ thus setting up a self-sustaining chain of fusion reactions (called ‘fusion ignition’).
இணைவு ஆராய்ச்சி சமூகம் 'இணைவு பற்றவைப்பை' அடைய பல தசாப்தங்களாக முயற்சி செய்து வருகிறது; ஒரு தன்னிறைவு இணைவு எதிர்வினை. 8 அன்றுth ஆகஸ்ட் 2021, லாரன்ஸ் ஆய்வகக் குழு 5 இல் அவர்கள் அடைந்த 'ஃப்யூஷன் பற்றவைப்பு' வாசலில் வந்தது.th டிசம்பர் 2022. இந்த நாளில், பூமியில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவு பற்றவைப்பு நிஜமானது - அறிவியலில் ஒரு மைல்கல்லை எட்டியது!
***
