टोकामैक

Tokamak

टोकामक एक प्रकार का प्रायोगिक उपकरण है जिसका उपयोग संलयन अनुसंधान में प्लाज्मा बनाने और नियंत्रित करने के लिए किया जाता है - जो पदार्थ की एक उच्च तापमान, विद्युत आवेशित गैस जैसी अवस्था है। टोकामक का लक्ष्य नियंत्रित परमाणु संलयन प्राप्त करना है, एक ऐसी प्रक्रिया जो भविष्य के लिए संभावित स्वच्छ और प्रचुर ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य और सितारों को शक्ति प्रदान करती है।

टोकामक की कार्य पद्दती

   प्लाज्मा उत्पादन:

   पहला कदम प्लाज्मा बनाना है। टोकामक गैस को प्लाज्मा अवस्था में बदलने के लिए चुंबकीय क्षेत्र और हीटिंग विधियों के संयोजन का उपयोग करता है। गैस आमतौर पर ड्यूटेरियम और ट्रिटियम जैसे हाइड्रोजन आइसोटोप का मिश्रण है।

   चुंबकीय परिरोध:

   टोकामक गर्म प्लाज्मा को नियंत्रित और सीमित करने के लिए शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है। सबसे महत्वपूर्ण चुंबकीय क्षेत्र टोरॉयडल (डोनट के आकार का) क्षेत्र है जो टोकामक की परिधि के चारों ओर चलता है। यह क्षेत्र प्लाज़्मा को दीवारों को छूने से रोकता है, इसे बहुत जल्दी ठंडा होने से रोकता है।

   प्लाज्मा तापन:

   संलयन के लिए प्लाज्मा को पर्याप्त गर्म रखने के लिए, अतिरिक्त हीटिंग विधियों का उपयोग किया जाता है, जैसे रेडियोफ्रीक्वेंसी हीटिंग, न्यूट्रल बीम इंजेक्शन, या ओमिक हीटिंग। ये विधियाँ प्लाज्मा को ऊर्जा प्रदान करती हैं, जिससे इसका तापमान कई दसियों लाख डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है।

   संलयन प्रतिक्रिया:

   जब प्लाज़्मा तापमान, घनत्व और परिरोध समय की सही स्थितियों तक पहुँच जाता है, तो परमाणु संलयन हो सकता है। संलयन प्रतिक्रिया में, दो हल्के परमाणु नाभिक, जैसे ड्यूटेरियम और ट्रिटियम, मिलकर एक भारी हीलियम नाभिक बनाते हैं, जिससे इस प्रक्रिया में भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

   ऊर्जा निष्कर्षण:

   संलयन प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली ऊर्जा प्लाज्मा को और भी अधिक गर्म करती है, और यह ऊष्मा ऊर्जा आसपास की दीवारों में स्थानांतरित हो जाती है। एक व्यावहारिक टोकामक बिजली संयंत्र में, इस गर्मी का उपयोग भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाएगा, जो फिर बिजली पैदा करने के लिए टरबाइन चलाती है।

टोकामक का उदाहरण

भारत में,प्लाज्मा अनुसंधान संस्थान,आदित्य (ADITYA) द्वारा विकसित मध्यम आकार का टोकामैक है। यूनाइटेड किंगडम में संयुक्त यूरोपीय टोरस (जेईटी) है, जो दुनिया के सबसे बड़े और सबसे शक्तिशाली टोकामक में से एक है। एक अन्य उदाहरण फ्रांस में आईटीईआर (इंटरनेशनल थर्मोन्यूक्लियर एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर) परियोजना है, जो वर्तमान में निर्माणाधीन है और उम्मीद है कि यह प्लाज्मा को बनाए रखने के लिए खपत की तुलना में संलयन प्रतिक्रियाओं से अधिक ऊर्जा उत्पन्न करने वाला पहला टोकामक होगा।

अंत में, टोकामक एक आकर्षक उपकरण है जो नियंत्रित परमाणु संलयन प्राप्त करने के उद्देश्य से एक गर्म प्लाज्मा बनाने और सीमित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र और नियंत्रित हीटिंग का उपयोग करता है, जो संभावित रूप से भविष्य के लिए एक स्वच्छ और टिकाऊ ऊर्जा स्रोत प्रदान करता है।