نیشنل اگنیشن سہولت دنیا میں سب سے پہلے خالص فیوژن توانائی حاصل کرنے کا مظاہرہ کرتی ہے۔

امریکہ میں لیزر فیوژن کی سہولت پر کام کرنے والے طبیعیات دان سب سے پہلے دنیا کا اعلان کیا ہے۔ - ایک کنٹرول شدہ نیوکلیئر فیوژن ری ایکشن سے اس سے زیادہ توانائی کی پیداوار جو ردعمل کو طاقت دینے کے لیے درکار تھی۔ انہوں نے یہ $3.5bn کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا۔ قومی اگنیشن کی سہولت (NIF) - لیزرز کا فٹ بال اسٹیڈیم سائز کا نظام لارنس لیورورم نیشنل لیبارٹری (LLNL) کیلیفورنیا میں۔ لیزر شاٹ، جو 5 دسمبر کو انجام دیا گیا، نے دو ہائیڈروجن آاسوٹوپس پر مشتمل ایک چھوٹے سے گولے سے 3.15 ملین جولز (MJ) توانائی جاری کی – اس 2.05 MJ کے مقابلے جو ان لیزرز نے ہدف تک پہنچائی۔

ان خیالات کا اظہار انہوں نے گزشتہ روز واشنگٹن ڈی سی میں ایک پریس کانفرنس سے خطاب کرتے ہوئے کیا۔ توانائی کے شعبے کامیابی کا اعلان کرنے کے لیے، LLNL میں ہتھیاروں کی طبیعیات اور ڈیزائن کے سربراہ مارک ہرمن نے نوٹ کیا کہ اس پیش رفت کی دوہری اہمیت ہے۔ اگرچہ اسے فوری طور پر امریکہ کی اپنے جوہری ہتھیاروں کے ذخیرے کی جانچ کے بغیر نگرانی کرنے کی صلاحیت کو بہتر بنانا چاہیے – NIF کا بنیادی مقصد – یہ طویل مدت میں توانائی کی ایک نئی صاف، پائیدار شکل کا باعث بن سکتا ہے۔ انہوں نے کہا کہ نتیجہ نے اپنے ساتھیوں کو "واقعی پمپ" چھوڑ دیا تھا۔

امریکہ کی یونیورسٹی آف روچسٹر میں مائیکل کیمبل کے لیے، "انرجی بریک ایون" کو پیچھے چھوڑنا - جو کئی دہائیوں سے سائنسدانوں کا ہدف ہے - فیوژن ریسرچ کے لیے "رائٹ برادرز لمحہ" تشکیل دیتا ہے۔ اسٹیون گلاب امپیریل کالج لندن کا استدلال ہے کہ نتیجہ "اختیاری طور پر ظاہر کرتا ہے کہ inertial fusion megajoule پیمانے پر کام کرتا ہے"۔

'کچھ بڑا'

NIF 200 سینٹی میٹر لمبے کھوکھلے دھاتی سلنڈر کے اندر تقریباً 1 ہائی پاورڈ لیزر بیموں کو نشانہ بنا کر فیوژن ری ایکشن کو متحرک کرتا ہے۔ اس عمل میں پیدا ہونے والی شدید ایکس رے سلنڈر کے وسط میں رکھے گئے 2 ملی میٹر قطر کے کروی کیپسول پر جمع ہوتی ہیں جس میں ڈیوٹیریم اور ٹریٹیم ہوتا ہے۔ جیسے ہی کیپسول کا بیرونی حصہ اڑا دیا جاتا ہے، ڈیوٹیریم اور ٹریٹیم کو زبردستی اندر کی طرف لے جانا پڑتا ہے اور ایک مختصر لمحے کے لیے بہت زیادہ دباؤ اور درجہ حرارت کا سامنا کرنا پڑتا ہے - اتنا زیادہ کہ نیوکلی اپنے آپسی ریپلیشن اور فیوز پر قابو پا لیتے ہیں، گرمی، ہیلیم نیوکلی اور نیوٹران پیدا کرتے ہیں۔

2009 میں NIF کو آن کرنے کے بعد، محققین نے اصل میں تین سال بعد breakeven (یا "اگنیشن"، جیسا کہ سنگ میل کہا جاتا ہے) حاصل کرنے کا تصور کیا۔ لیکن فیوژن کے دوران پیدا ہونے والے پلازما میں عدم استحکام اور کیپسول امپلوشن میں عدم توازن کی وجہ سے مسائل نے سہولت کے فیوژن آؤٹ پٹ کو محدود کر دیا۔

اس مقام تک پہنچنے کے لیے مرحلہ وار مسائل کو حل کرنے کا 10 سالہ نعرہ رہا ہے۔

عمر کا سمندری طوفان

سائنس دانوں کو 2021 کے اوائل تک یہ سمجھنے میں کافی وقت لگا کہ وہ ایک "جلنے والا پلازما" بنا سکتے ہیں اور لیزر کے ذریعے فراہم کی جانے والی ہیلیم نیوکلی سے زیادہ حرارت پیدا کر سکتے ہیں۔ پھر اس سال کے آخر میں انہوں نے آخر کار خود کو برقرار رکھنے والا فیوژن ری ایکشن حاصل کیا جس میں پیدا ہونے والی حرارت نے ٹھنڈک کی وجہ سے ہونے والے نقصانات کو پیچھے چھوڑ دیا – 1.37 MJ کی توانائی کی پیداوار حاصل کی۔

LLNL ماہر طبیعیات اینی کرچر کا کہنا ہے کہ تازہ ترین نتیجہ لیزر توانائی میں تھوڑا سا اضافہ کر کے حاصل کیا گیا – پچھلے سال لگائے گئے 8 MJ کے مقابلے میں کچھ 1.92% زیادہ – جب کہ کیپسول کو تھوڑا موٹا بنا دیا گیا، اور نقائص سے قدرے زیادہ لچکدار۔ اس کے علاوہ، انہوں نے فیوژن کے عمل کے دوران لیزر بیم کے درمیان توانائی کی منتقلی کے ذریعے امپلوشن سمیٹری کو بہتر بنایا۔

کرچر کے ساتھی ایلکس زیلسٹرا نے نوٹ کیا کہ ریکارڈ توڑ شاٹ 1 دسمبر کو مقامی وقت کے مطابق صبح 5 بجے کے بعد بنایا گیا تھا۔ اس شاٹ سے نیوٹران کی وافر مقدار پیدا ہوئی، جس سے پتہ چلتا ہے کہ "کچھ بڑا ہوا ہے"، جیسا کہ لیب کے ڈائریکٹر کم بڈیل نے کہا۔ اس کے باوجود، Budil کہتے ہیں، بے مثال سفر کی تصدیق کے لیے بہت سی دوسری پیمائشیں کی گئی تھیں، جن میں کل کے اعلان سے پہلے نتائج کا ہم مرتبہ جائزہ لینے کے لیے آزاد ماہرین کی ایک ٹیم کو لایا گیا تھا۔

دہائی طویل 'سلاگ'

لیورمور کے فیوژن پروگرام کے چیف سائنسدان عمر ہریکین کے مطابق، اس میں کوئی شک نہیں تھا کہ چند سال قبل جلتے ہوئے پلازما کے مشاہدے کے پیش نظر بریک ایون حاصل ہو جائے گا۔ اس کے لیے واحد سوال یہ تھا کہ یہ نشان کب واقع ہوگا۔ اس نے بتایا کہ "اس مقام تک پہنچنے کے لیے 10 سال کا مسئلہ مرحلہ وار حل کیا گیا ہے۔" طبیعیات کی دنیا. "دس سال طویل محسوس ہوتے ہیں لیکن حقیقت میں مجھے لگتا ہے کہ اتنے سخت سائنسی چیلنج کے لیے یہ نسبتاً کم وقت ہے۔"

جہاں تک کہ تازہ ترین نتیجہ ایک حریف اسکیم کے مقابلے میں جڑی فیوژن کو چھوڑتا ہے جو نسبتا طویل عرصے تک پلازما رکھنے کے لیے میگنےٹ پر انحصار کرتا ہے (جیسا کہ فرانس میں ITER میں استحصال کیا جائے گا)، لیورمور کے ٹامی ما کا کہنا ہے کہ دونوں طریقوں کے اپنے "پیشہ اور فوائد" ہیں۔ cons کے". اگرچہ مقناطیسی قید نے ابھی تک بریک ایون حاصل کرنا باقی ہے، وہ کہتی ہیں کہ جب ٹیکنالوجی کی ترقی کی بات آتی ہے تو یہ زیادہ ترقی یافتہ ہے۔ درحقیقت، وہ بتاتی ہیں کہ NIF کو عملی فیوژن انرجی کا مظاہرہ کرنے کے لیے ڈیزائن نہیں کیا گیا تھا - کیونکہ یہ ہر 300 MJ لیزر شاٹ کے لیے تقریباً 2 MJ بجلی کرتا ہے۔

ما اور کیمبل دونوں کا خیال ہے کہ بہتری کی کافی گنجائش ہے۔ جہاں NIF کی 1990 کی دہائی کی ٹیکنالوجی صرف 0.5% موثر ہے، کیمپبل کا کہنا ہے کہ جدید لیزر 20% تک زیادہ حاصل کر سکتے ہیں۔ جب ہدف پر توانائی کے حصول میں مزید بہتری کے ساتھ مل کر، وہ برقرار رکھتا ہے کہ جڑنا فیوژن ایک تجارتی حقیقت بن سکتا ہے۔ لیکن اس کا خیال ہے کہ یہ نقطہ اب بھی کئی دہائیوں کے فاصلے پر ہے جس میں "بہت سے چیلنجز" پر قابو پانے کی ضرورت ہے۔