UK ಯ ಫ್ಯೂಷನ್ ಎನರ್ಜಿ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ: STEP ಪ್ರೊಟೊಟೈಪ್ ಪವರ್ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅನಾವರಣಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ 

2019 ರಲ್ಲಿ STEP (ಎನರ್ಜಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಗೋಲಾಕಾರದ ಟೋಕಮಾಕ್) ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಘೋಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ UK ಯ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನವು ರೂಪುಗೊಂಡಿದೆ. ಇದರ ಮೊದಲ ಹಂತವು (2019-2024) ಸಂಯೋಜಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಪವರ್‌ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸದ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಂಡಿದೆ. ಇದು ಟೋಕಾಮ್ಯಾಕ್ ಯಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಆದರೆ UK ಯ STEP ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡೋನಟ್ ಆಕಾರದ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಬದಲಿಗೆ ITER ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಗೋಲಾಕಾರದ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಗೋಳಾಕಾರದ ಟೋಕಮಾಕ್ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಥಾವರವನ್ನು ನಾಟಿಂಗ್‌ಹ್ಯಾಮ್‌ಶೈರ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು 2040 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.  

ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಜನಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮೂಲ ಅಗತ್ಯತೆ ಇದು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಎದುರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಹೊರಹೋಗುವ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು, ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪರಿಸರ ಅಪಾಯಗಳು ಮತ್ತು ಕಳಪೆ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮೂಲಗಳ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿ) ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸಿಲ್ಲ.  

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ಸಮ್ಮಿಳನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು (ಅಂದರೆ ನೂರಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ) ಇರುವ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ನಮ್ಮ ಸೂರ್ಯ ಸೇರಿದಂತೆ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅನಿಯಮಿತ ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಘರ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪರಿಸರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಅವಧಿಯವರೆಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಬಹುದು. ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಸೂಪರ್ಹೀಟೆಡ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯ ವಾಣಿಜ್ಯ ಶೋಷಣೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಾಗಿದೆ. ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರದ ಕಡೆಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಬಂಧನಕ್ಕಾಗಿ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.   

ಜಡ ಬಂಧನ ಫ್ಯೂಷನ್ (ICF) 

ಜಡತ್ವ ಸಮ್ಮಿಳನ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಸಮ್ಮಿಳನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಮ್ಮಿಳನ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್‌ಮೋರ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ (ಎಲ್‌ಎಲ್‌ಎನ್‌ಎಲ್) ನಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇಗ್ನಿಷನ್ ಫೆಸಿಲಿಟಿ (ಎನ್‌ಐಎಫ್) ಹೈ-ಎನರ್ಜಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್-ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಇಂಧನದಿಂದ ತುಂಬಿದ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲು ಲೇಸರ್-ಚಾಲಿತ ಇಂಪ್ಲೋಶನ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. NIF ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು. ತರುವಾಯ, 2023 ರಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿತು.  

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವಿಧಾನದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಬಂಧನ  

ಸಮ್ಮಿಳನಕ್ಕಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅನೇಕ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. IITER, ದಕ್ಷಿಣ ಫ್ರಾನ್ಸ್‌ನ ಸೇಂಟ್ ಪಾಲ್-ಲೆಜ್-ಡ್ಯುರಾನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ 35 ರಾಷ್ಟ್ರಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷೆಯ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿ ಸಹಯೋಗವು ಟೋಕಮಾಕ್ ಎಂಬ ರಿಂಗ್ ಟೋರಸ್ (ಅಥವಾ ಡೋನಟ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸಾಧನ) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಮ್ಮಿಳನ ಇಂಧನವನ್ನು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನ ನಡೆಯಲು. ಸಮ್ಮಿಳನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಬಂಧನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ, ಟೋಕಾಮಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಥಿರತೆ ಇರುವವರೆಗೆ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬಹುದು. ITER ನ ಟೋಕಮಾಕ್ ವಿಶ್ವದ ಅತಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ.   

UK ಯ STEP (ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಗೋಳಾಕಾರದ ಟೋಕಮಾಕ್) ಫ್ಯೂಷನ್ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮ: 

ITER ನಂತೆ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಕಿಂಗ್‌ಡಮ್‌ನ STEP ಸಮ್ಮಿಳನ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವು ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಕಾಂತೀಯ ಬಂಧನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, STEP ಪ್ರೋಗ್ರಾಂನ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಗೋಲಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ITER ನ ಡೋನಟ್ ಆಕಾರದ ಬದಲಿಗೆ). ಗೋಳಾಕಾರದ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಸಾಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ವೆಚ್ಚ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಅಳೆಯಲು ಸುಲಭವಾಗಬಹುದು.  

STEP ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಅನ್ನು 2019 ರಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು. ಅದರ ಮೊದಲ ಹಂತವು (2019-2024) ಸಂಯೋಜಿತ ಫ್ಯೂಷನ್ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಪವರ್‌ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸದ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಂಡಿದೆ.  

ರಾಯಲ್ ಸೊಸೈಟಿಯ ಎ ಫಿಲಾಸಫಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸಾಕ್ಷನ್ಸ್ ಎ ವಿಷಯದ ಸಂಚಿಕೆ, ಶೀರ್ಷಿಕೆ "ಫ್ಯೂಷನ್ ಎನರ್ಜಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಸುವುದು - ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಗೋಲಾಕಾರದ ಟೋಕಮಾಕ್ (STEP)” 15 ಪೀರ್-ರಿವ್ಯೂಡ್ ಪೇಪರ್‌ಗಳನ್ನು 26 ಆಗಸ್ಟ್ 2024 ರಂದು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಸಮ್ಮಿಳನದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು UK ಯ ಮೊದಲ ಮೂಲಮಾದರಿ ಸ್ಥಾವರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಪೇಪರ್‌ಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ನ್ಯಾಪ್‌ಶಾಟ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 2040 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದ ವೇಳೆಗೆ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಸ್ಥಾವರಕ್ಕೆ ಅವುಗಳ ಏಕೀಕರಣ.  

ನಿವ್ವಳ ಶಕ್ತಿ, ಇಂಧನ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಮ್ಮಿಳನದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಗುರಿಯನ್ನು STEP ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಸ್ಥಾವರವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಇದು ಸಮಗ್ರ ವಿಧಾನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿನ್ಯಾಸದ ಭಾಗವಾಗಿ ಡಿಕಮಿಷನ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ. 

*** 

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:  

1. ಯುಕೆ ಸರ್ಕಾರ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆ - ಸಮ್ಮಿಳನ ಪವರ್‌ಪ್ಲಾಂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಯುಕೆ ಪ್ರಪಂಚವನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತಿದೆ. 03 ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 2024 ರಂದು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.gov.uk/government/news/uk-leading-the-world-in-fusion-powerplant-design  

2. 'ಫ್ಯೂಷನ್ ಎನರ್ಜಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಸುವುದು - ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಗೋಲಾಕಾರದ ಟೋಕಮಾಕ್ (STEP). ಫಿಲಾಸಫಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸಾಕ್ಷನ್ಸ್ ಎ, ಎಂಬ ವಿಷಯದ ರಾಯಲ್ ಸೊಸೈಟಿ ಆವೃತ್ತಿ. 15 ಆಗಸ್ಟ್ 26 ರಂದು ಪ್ರಕಟವಾದ ಥೀಮ್ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ 2024 ಪೀರ್-ರಿವ್ಯೂಡ್ ಲೇಖನಗಳು. ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://royalsocietypublishing.org/toc/rsta/2024/382/2280  

3. ಯುಕೆ ಸಂಶೋಧಕರು ಕಾದಂಬರಿ ಸಮ್ಮಿಳನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ನೋಟವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ವಿಜ್ಞಾನ. 4 ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 2024. DOI:  https://doi.org/10.1126/science.zvexp8a 

*** 

ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಲೇಖನಗಳು  

• ಬ್ರೌನ್ ಡ್ವಾರ್ಫ್ಸ್ (BDs): ಜೇಮ್ಸ್ ವೆಬ್ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ ನಕ್ಷತ್ರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಚಿಕ್ಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ (5 ಜನವರಿ 2024) 

• ಲಾರೆನ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ 'ಫ್ಯೂಷನ್ ಇಗ್ನಿಷನ್' ನಾಲ್ಕನೇ ಬಾರಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು (20 ಡಿಸೆಂಬರ್ 2023) 

• ಫ್ಯೂಷನ್ ಇಗ್ನಿಷನ್ ಒಂದು ರಿಯಾಲಿಟಿ ಆಗುತ್ತದೆ; ಲಾರೆನ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಎನರ್ಜಿ ಬ್ರೇಕ್ವೆನ್ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ  (15 ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022)  

***