فیوژن ری ایکٹرز کے پلازما میں عدم استحکام کے سائز کو کنٹرول کرنے کا ایک طریقہ محققین کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے دریافت کیا ہے۔ بڑے عدم استحکام ری ایکٹر کو نقصان پہنچا سکتے ہیں، جبکہ چھوٹے عدم استحکام پلازما سے فضلہ ہیلیم کو ہٹانے کے لیے کارآمد ثابت ہو سکتے ہیں۔ لہذا، دریافت بڑے پیمانے پر فیوژن ری ایکٹرز کے آپریشن کے لیے اہم رہنمائی فراہم کر سکتی ہے۔
مقناطیسی طور پر محدود پلازما میں ہائیڈروجن نیوکلی کا فیوژن ماحول دوست توانائی کی وسیع مقدار فراہم کر سکتا ہے۔ تاہم، سپر ہاٹ پلازما کو کنٹرول کرنا ایک اہم چیلنج ہے۔
ڈونٹ کی شکل کے ٹوکامک ری ایکٹرز میں جو موجودہ فیوژن تجربات میں سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں، پلازما مضبوط مقناطیسی شعبوں سے محدود ہے۔ یہ پلازما کے کنارے اور ری ایکٹر کی دیواروں کے درمیان سخت دباؤ کے میلان پیدا کرتا ہے۔ اگر کنارے پر دباؤ کا میلان بہت زیادہ ہے، تو یہ عدم استحکام کا باعث بن سکتا ہے جسے ایج لوکلائزڈ موڈز (ELMs) کہتے ہیں۔ یہ ذرات اور توانائی کا اخراج کرتے ہیں جو ری ایکٹر کی دیواروں کو شدید نقصان پہنچا سکتے ہیں۔
اس تازہ ترین مطالعہ کی قیادت کی گئی تھی۔ جارج ہیرر ویانا کی ٹیکنیکل یونیورسٹی میں۔ ELMs بنانے والے حالات کا مطالعہ کرنے کے لیے، ٹیم نے جرمنی میں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار پلازما فزکس میں ASDEX اپ گریڈ ٹوکامک پر تجربات کیے ہیں۔
پلازما کی کثافت کو بڑھانا
انہوں نے پایا کہ پلازما کی کثافت میں اضافہ کرکے بڑے ELMs سے بچا جا سکتا ہے، نتیجہ چھوٹے ELMs ہیں جو زیادہ کثرت سے پائے جاتے ہیں۔ کم نقصان پہنچانے کے ساتھ ساتھ، چھوٹے ELMs پلازما سے فضلہ ہیلیم کو ہٹانے میں مدد کر سکتے ہیں۔
JET کا ریکارڈ نتیجہ اور فیوژن توانائی کی تلاش
ٹیم نے یہ بھی پایا کہ اعلی پلازما کی کثافت پر، ELMs کے ظہور کو پلازما کو محدود کرنے والی مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی ٹوپولوجی کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ ٹوکامک میں، یہ فیلڈ لائنیں پلازما کے گرد ہیلی طور پر گھومتی ہیں، یعنی وہ قوتیں جو وہ دباؤ کے میلان کی نسبت متبادل سمت میں فراہم کرتی ہیں۔ پلازما کے کچھ علاقوں میں قوتیں عدم استحکام کے خلاف کام کرتی ہیں جبکہ دیگر خطوں میں قوتیں عدم استحکام کی حوصلہ افزائی کرتی ہیں۔ اس تجارتی بندش کو عدم استحکام کی حد سے نمایاں کیا جا سکتا ہے، جو ELMs بنانے کے لیے درکار کم از کم پریشر گریڈینٹ کی وضاحت کرتا ہے۔
ہیرر اور ساتھیوں نے پایا کہ مقناطیسی میدان کی ہیلیکل وائنڈنگ میں اضافہ عدم استحکام کی حد کو بڑھاتا ہے – اور اس وجہ سے ELM کی پیداوار میں کمی آئی۔ اس کے علاوہ، پلازما کے کنارے پر مقناطیسی قینچ میں اضافہ ایک بڑی عدم استحکام کی حد کا باعث بنا۔ مقناطیسی قینچ دو کراسنگ مقناطیسی فیلڈ لائنوں کے درمیان زاویہ ہے۔
بڑے پریشر گریڈینٹ کے ساتھ پلازما کا استعمال فیوژن ری ایکٹر کے فیوژن انرجی گین کو بڑھاتا ہے، اس کے ساتھ ہی تجارت کے بند ہونے سے ELM کے نقصان کا بڑھتا ہوا خطرہ ہوتا ہے۔ تاہم، چھوٹے ELM فضلہ ہیلیم کو نکالنے کے لیے کارآمد ثابت ہو سکتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، مستقبل کے فیوژن ری ایکٹرز کے آپریشن کو بہتر بنانے کے لیے ان مظاہر کو باریک متوازن ہونا چاہیے۔ یہ تازہ ترین تحقیق اہم بصیرت فراہم کرتی ہے کہ یہ کیسے کیا جا سکتا ہے۔
ٹیم اپنے نتائج کی رپورٹ کرتی ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.
