യന്ത്രത്തിനുള്ളിലെ നക്ഷത്രങ്ങൾ; ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ മുന്നേറ്റം
അമേരിക്കയിലെ ലോറന്‍സ് ലിവര്‍മോള്‍ ദേശീയ ലബോറട്ടറിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കഴിഞ്ഞ ഡിസംബറില്‍ അണുകേന്ദ്രസംയോജന (നൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍) സാങ്കേതിക വിദ്യയില്‍ കൈവരിച്ച നേട്ടങ്ങള്‍ ലോകത്തിന്‌റെ ഊര്‍ജ പ്രതിസന്ധിക്ക് വലിയ പരിഹാരം ഉണ്ടാക്കുമെന്ന പ്രതീക്ഷയിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം. 2022 ഡിസംബര്‍ അഞ്ചിനാണ് മനുഷ്യന്‌റെ ഊര്‍ജ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്ക് മറുമരുന്നായേക്കാവുന്ന ആ നേട്ടം കൈവരിച്ചത്. വലിയ തോതില്‍ ഊര്‍ജം ഉപയോഗിക്കാതെ തന്നെ അണുകേന്ദ്ര സംയോജനത്തിലൂടെ അധിക ഊര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ സാധിച്ചു എന്നതാണ് നേട്ടം. എന്താണ് അണു കേന്ദ്ര സംയോജനം? ഇത് മാനവരാശിയുടെ ഭാവിയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കും?
ആണവ റിയാക്ടറുകള്‍ എന്നും വലിയ തര്‍ക്ക വിഷയമാണ്. ചെര്‍നോബില്‍, ഫുക്കുഷിമ തുടങ്ങിയ ആണവ ദുരന്തങ്ങള്‍ക്ക് ശേഷം മനുഷ്യനെന്നും പേടിയോടെ മാത്രമേ ആണവ റിയാക്ടറുകളെ കണ്ടിട്ടുള്ളൂ. ഈ ആണവ റിയാക്ടറുകളില്‍ നടക്കുന്ന പ്രക്രിയ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫിഷന്‍ അഥവാ ആണു കേന്ദ്ര
വിഘടനമാണ്. വലിയ ആണു കേന്ദ്രങ്ങള്‍ ചെറിയ അണുകേന്ദ്രങ്ങളായി വിഘടിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന
ഊര്‍ജമാണ് ഇവിടെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിന്റെ വിപരീത പ്രക്രിയയാണ് ആണു കേന്ദ്ര സംയോജനം അഥവാ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍.
രണ്ട് ചെറു ന്യൂക്ലിയസുകള്‍ സംയോജിച്ച് വലിയ ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ വലിയ തോതില്‍ ഊര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുമെന്നതാണ് അടിസ്ഥാനതത്വം. ചെറു ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ആകെ ദ്രവ്യമാനം. സംയോജന ശേഷം രൂപപ്പെടുന്ന ന്യൂക്ലിയസിന്റെ ദ്രവ്യമാനത്തെക്കാള്‍ കൂടുതലാണ്. ഇങ്ങനെ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ വഴി നഷ്ടമാകുന്ന പിണ്ഡം(മാസ്) ആണ് ഊര്‍ജമായി മാറുന്നത്. ഐന്‍സ്റ്റീന്റെ പ്രസിദ്ധമായ e=mc2എന്ന സമവാക്യം ഈ മാസ് - എനര്‍ജി മാറ്റത്തെ
വിശദീകരിക്കുന്നു. ഇവിടെ c പ്രകാശത്തിന്റെ ശൂന്യതയിലെ വേഗതയാണ്. അത് ഉയര്‍ന്ന സംഖ്യയായതിനാല്‍ തന്നെ ചെറിയ പിണ്ഡ വ്യത്യാസംകൊണ്ട് തന്നെ വലിയ ഊര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടും. ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബുകളുടെ അടിസ്ഥാനവും ഇതേ പ്രക്രിയയാണ്. എന്നാല്‍ മനുഷ്യന് പ്രയോജനകരമാകുംവിധം നിയന്ത്രിതമായ രീതിയില്‍ ഫ്യൂഷന്‍ നടത്തുക എന്നത് ഏറെ ശ്രമകരമാണ്.
സൂര്യനിലും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളിലും ഊര്‍ജമുത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍. എന്നാല്‍ ഫ്യൂഷന്‍ നിയന്ത്രിതമായി സാധ്യമാക്കുക സിദ്ധാന്തങ്ങളില്‍ പറയുന്ന അത്ര എളുപ്പമല്ല. പ്രോട്ടോണുകളുള്ളതിനാല്‍ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിന് പോസിറ്റീവ് ചാര്‍ജുണ്ട്. ഒരേ ചാര്‍ജുള്ള കണങ്ങള്‍ പരസ്പരം വികര്‍ഷിക്കും. ഈ വികര്‍ഷണം മറികടന്ന് രണ്ട് ന്യൂക്ലിയസുകള്‍ സംയോജിപ്പിക്കുക എളുപ്പമല്ല. അതിന് ഉയര്‍ന്ന താപവും മര്‍ദവും സാന്ദ്രതയുമെല്ലാം ആവശ്യമാണ്. സൂര്യനില്‍ ഭൂമിയേതിനേക്കാള്‍ ഉയര്‍ന്ന സാന്ദ്രതയിലാണ് ഹൈഡ്രജന്‍ ന്യൂക്ലിയസുകള്‍ ഉള്ളത്. അവ ഹീലിയമായി സംയോജിക്കാന്‍ സൂര്യനില്‍ ആവശ്യമുള്ളതിലും എത്രയോ മടങ്ങ് താപനില ഭൂമിയില്‍ ആവശ്യമാണ്.
81 ഗവേഷക സംഘടനകളും 35 ഓളം സ്വകാര്യ സ്ഥാപനങ്ങളും വാണിജ്യ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ സാധ്യമാക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ സ്വന്തം നിലയ്ക്ക് നടത്തുന്നു എന്നതാണ് കണക്ക്. ഇനേര്‍ഷ്യല്‍ കണ്‍ഫൈന്‍മെന്റ് ഫ്യൂഷനാണ് കാലിഫോര്‍ണിയയിലെ
ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഉപയോഗിച്ചത്. ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളായ ഡ്യൂട്ടീരിയം ട്രീഷിയം എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച് ഹീലീയം നാലാണ് ഉത്പാദിപ്പിച്ചത്. ഹോള്‍റോം എന്ന കുഞ്ഞു സിലിണ്ടറിന് അകത്താണ് ടാര്‍ഗറ്റായ ഹൈഡ്രജന്‍ ഐസോട്ടോപ്പുകള്‍ ചെറിയ ഗോളങ്ങളായി വെച്ചിരിക്കുന്നത്. തെര്‍മോ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ സാധ്യമാക്കാന്‍ ലോകത്തിലെ
തന്നെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ലേസര്‍ സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കുന്നു. 192 ലേസര്‍ ബീമുകല്‍ പല ദിശയില്‍ നിന്ന് ഒരേ സമയം ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് തൊടുത്തു. ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷനിലൂടെ ഊര്‍ജമുത്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ 1950 കളില്‍ തന്നെ തുടങ്ങിയിരുന്നു. 2021 ല്‍ ഇതേ ലബോറട്ടറിയില്‍ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ വിജയകരമായി നടത്തിയിരുന്നു. ഫിഷന്‍ ബോംബിലൂടെ 1980 ലും ഇഗ്‌നിഷന്‍ നടന്നിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഫ്യൂഷന്‍ നടത്താന്‍ നല്‍കുന്ന ഊര്‍ജത്തേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജം പ്രക്രിയയ്ക്ക് ശേഷം ലഭിച്ചില്ല. ഇത്തവണത്തെ നിയന്ത്രിത ഫ്യൂഷന്‍ നാഴികക്കല്ലാകുന്നത് പ്രവര്‍ത്തനം നടത്താന്‍ ഉപയോഗിച്ച ഊര്‍ജത്തിന്റെ 1.5 ഇരട്ടി ഊര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടു എന്നതിനാലാണ്.
പെട്രോള്‍, കല്‍ക്കരി പോലുള്ള ഫോസില്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന ആഗോളതാപനവും ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫിഷന്‍ റിയാക്ടറുകളുടെ റേഡിയേഷന്‍ പ്രശ്‌നവും ഇല്ല എന്നതാണ്, ഫ്യൂഷന്റെ സവിശേഷത. കാര്‍ബണ്‍ ഫ്രീ ക്ലീന്‍ എനര്‍ജി. ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണം വിജയം നേടിയെങ്കിലും പവര്‍
പ്ലാന്റിലേക്കെത്താന്‍ ഇനിയും വര്‍ഷങ്ങളെടുത്തേക്കും. 2050 ഓടെ പ്രതീക്ഷിച്ചാല്‍ മതി ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫ്യൂഷന്‍ പവര്‍ പ്ലാന്റെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ വിലയിരുത്തുന്നത്. 1903 ല്‍ റൈറ്റ് സഹോദരന്മാര്‍ പറന്ന 120 അടി ദൂരത്തില്‍ നിന്ന് ഉണ്ടായ പ്രചോദനമാണ് 55 വര്‍ഷത്തിനിപ്പം വാണിജ്യ വിമാന
സര്‍വീസിലേക്ക് നയിച്ചത്. അതേ ഊര്‍ജവും പ്രതീക്ഷയുമാണ് ലോകത്തിന് ലോറന്‍സ് ലിവര്‍ മോര്‍ ലബോറട്ടറിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നല്‍കുന്നത്.
