ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ (LLNL) ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಬ್ರೇಕ್-ಈವ್. 5 ರಂದುth ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು 192 ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳು ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಇಂಧನ ಪೆಲೆಟ್‌ಗೆ 2 ಮಿಲಿಯನ್ ಜೂಲ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು UV ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಸಿದಾಗ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ನಡೆಸಿತು ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರಯೋಗವು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. ಅದನ್ನು ಓಡಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಮೂಲಕ ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ದಶಕಗಳ ಕಠಿಣ ಪರಿಶ್ರಮದ ನಂತರ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಈ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿವ್ವಳ-ಶೂನ್ಯ ಇಂಗಾಲದ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಕಡೆಗೆ ಶುದ್ಧ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯ ನಿರೀಕ್ಷೆಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಮತ್ತು ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ರಕ್ಷಣೆಯ ಕಡೆಗೆ ಪರಮಾಣು ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸದೆ ಪರಮಾಣು ನಿರೋಧಕವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಿಂದೆ, 8 ರಂದುthಆಗಸ್ಟ್ 2021, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನದ ಹೊಸ್ತಿಲನ್ನು ತಲುಪಿತ್ತು. ಪ್ರಯೋಗವು ಯಾವುದೇ ಹಿಂದಿನ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದೆ ಆದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ವಿರಾಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. 5 ರಂದು ನಡೆಸಿದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಯೋಗth ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022 ಶಕ್ತಿ ವಿರಾಮದ ಸಾಧನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಇನ್ನೂ ಬಹಳ ದೂರವಿರಬಹುದು.
ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ ಸಮ್ಮಿತಿ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ E=MC ನಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನೀಡುತ್ತವೆ2 ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ನ. ಪರಮಾಣು ಇಂಧನದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು (ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನಂತಹ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳು) ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ-ಆಧಾರಿತ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಚೆರ್ನೋಬಿಲ್‌ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾನವ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಲೇವಾರಿ ಮಾಡಲು ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ದೀರ್ಘ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಪಾಯಕಾರಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ತ್ಯಾಜ್ಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಲ್ಲಿ ಕುಖ್ಯಾತವಾಗಿವೆ.
ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ಸೂರ್ಯನಂತೆ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಸಣ್ಣ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದು ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಲೀನಗೊಳಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಈ ವಿಪರೀತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಈ ಅವಶ್ಯಕತೆಯು ಸೂರ್ಯನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪೂರೈಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇನ್ನೂ ನಿಜವಾಗಿಲ್ಲ. (ವಿದಳನ ಸಾಧನವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ತೀವ್ರತರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಯುಧದ ಹಿಂದಿನ ತತ್ವವಾಗಿದೆ).
1926 ರಲ್ಲಿ ಆರ್ಥರ್ ಎಡಿಂಗ್ಟನ್ ಅವರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಮ್ಮಿಳನದಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಆಗಿ ತಮ್ಮ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನದ ಮೊದಲ ನೇರ ಪ್ರದರ್ಶನವು 1934 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಆಗಿ ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ತೋರಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ "ಅಗಾಧವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದೆ" ಎಂದು ಗಮನಿಸಿದರು. ಅನಿಯಮಿತ ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಅದರ ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲು ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಸಂಘಟಿತ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ ಆದರೆ ಇದು ಹತ್ತುವಿಕೆ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ.
ವಿಪರೀತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅಯಾನೀಕೃತ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ನಾವು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ, ಇದು ಗಾಳಿಗಿಂತ ಒಂದು ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪರಿಸರ ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲ. ಅಂತಹ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನವು ನಡೆಯಲು (ಅದು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ), ಮೂರು ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು; ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನ ಇರಬೇಕು (ಅದು ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು), ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಾಂದ್ರತೆ ಇರಬೇಕು (ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು) ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (ಇದು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ) ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರಬೇಕು ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ. ಇದು ಬಿಸಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಹೊಂದಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಪ್ರಮುಖ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ITER ನ ಟೋಕಮಾಕ್‌ನಂತೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಪ್ರಬಲ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಜಡತ್ವದ ಬಂಧನವು ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಭಾರೀ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎನ್‌ಐಎಫ್‌ನ ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ (ಎಲ್‌ಎಲ್‌ಎನ್‌ಎಲ್) ನಡೆಸಿದ ಫ್ಯೂಷನ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಲೇಸರ್-ಚಾಲಿತ ಇಂಪ್ಲೋಶನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು (ಜಡತ್ವದ ಬಂಧನ ಸಮ್ಮಿಳನ) ಬಳಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ತುಂಬಿದ ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ಗಾತ್ರದ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ಗಳನ್ನು ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಹೈ-ಪವರ್ ಲೇಸರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಇಂಧನಗಳು (ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳು) ಬೆಸೆಯುವಾಗ, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹಲವಾರು ಕಣಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ತೀವ್ರ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಕಣಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು 'ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ' ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥನೀಯ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತವೆ ('ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನ' ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಸಮ್ಮಿಳನ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಮುದಾಯವು 'ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನ' ಸಾಧಿಸಲು ಹಲವಾರು ದಶಕಗಳಿಂದ ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದೆ; ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥನೀಯ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ. 8 ರಂದುth ಆಗಸ್ಟ್ 2021, ಲಾರೆನ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ತಂಡವು 5 ರಂದು ಸಾಧಿಸಿದ 'ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನ'ದ ಹೊಸ್ತಿಲಲ್ಲಿ ಬಂದಿತು.th ಡಿಸೆಂಬರ್ 2022. ಈ ದಿನ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ದಹನವು ವಾಸ್ತವವಾಯಿತು - ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಸಾಧಿಸಿದೆ!
***
