Burning plasma
પ્લાઝ્મા ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, સળગતું પ્લાઝ્મા તે છે જેમાં મોટાભાગની ગરમી થર્મલ પ્લાઝ્મા આયનોને સંડોવતા ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી આવે છે. સૂર્ય અને સમાન તારાઓ સળગતા પ્લાઝ્મા છે, અને 2020 માં રાષ્ટ્રીય ઇગ્નીશન સુવિધાએ સળગતા પ્લાઝ્મા હાંસલ કર્યા. નજીકથી સંબંધિત ખ્યાલ એ સળગતા પ્લાઝ્માનો છે, જેમાં તમામ ગરમી ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી આવે છે. સૂર્ય અને અન્ય સમાન તારાઓમાં, તે ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજન આયનોનો સમાવેશ થાય છે. ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓને ટકાવી રાખવા માટે જરૂરી ઉચ્ચ તાપમાન સ્વ-ગરમી પ્રક્રિયા દ્વારા જાળવવામાં આવે છે જેમાં ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયામાંથી ઊર્જા કણોની અથડામણ દ્વારા થર્મલ પ્લાઝ્મા આયનોને ગરમ કરે છે. એક પ્લાઝ્મા દાખલ થાય છે જેને વૈજ્ઞાનિકો બર્નિંગ પ્લાઝ્મા શાસન કહે છે જ્યારે સ્વ-ગરમી શક્તિ કોઈપણ બાહ્ય ગરમી કરતાં વધી જાય છે. સૂર્ય એક સળગતું પ્લાઝ્મા છે જે ફ્યુઝન ઇગ્નીશન સુધી પહોંચી ગયું છે, એટલે કે સૂર્યનું પ્લાઝ્મા તાપમાન ફક્ત ફ્યુઝનમાંથી મુક્ત ઊર્જા દ્વારા જાળવવામાં આવે છે. સૂર્ય 4.5 અબજ વર્ષોથી હાઇડ્રોજનને બાળી રહ્યો છે અને તેના જીવન ચક્રનો લગભગ અડધો ભાગ છે. થર્મોન્યુક્લિયર શસ્ત્રો થર્મોન્યુક્લિયર શસ્ત્રો, જેને હાઇડ્રોજન બોમ્બ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પરમાણુ શસ્ત્રો છે જે તેમના વિસ્ફોટક ઉત્પાદનનો એક ભાગ ઉત્પન્ન કરવા માટે સળગતા પ્લાઝ્માની ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા મુક્ત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. આ શુદ્ધ-વિખંડન શસ્ત્રોથી વિપરીત છે, જે ન્યુટ્રોનિક પરમાણુ વિખંડન પ્રતિક્રિયામાંથી તેમની તમામ ઉપજ ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રથમ થર્મોન્યુક્લિયર વિસ્ફોટ, અને આમ પ્રથમ માનવસર્જિત બર્નિંગ પ્લાઝ્મા, 1952 માં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલ આઇવી માઇક પરીક્ષણ હતું. આજે તમામ ઉચ્ચ ઉપજ ધરાવતા પરમાણુ શસ્ત્રો થર્મોન્યૂક્લિયર શસ્ત્રો છે. નેશનલ ઇગ્નીશન ફેસિલિટી 2022 માં જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે કેલિફોર્નિયાના લિવરમોરમાં લોરેન્સ લિવરમોર નેશનલ લેબોરેટરીમાં સ્થિત એક વિશાળ લેસર-આધારિત જડતા બંધન ફ્યુઝન સંશોધન ઉપકરણ, નેશનલ ઇગ્નીશન ફેસિલિટી ખાતે બર્નિંગ પ્લાઝ્મા પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યો છે. સળગતું પ્લાઝ્મા એક સેકન્ડના આશરે 100 ટ્રિલિયનમા ભાગ સુધી ટકી રહ્યું હતું, અને આ પ્રક્રિયાએ આશરે દસના પરિબળ દ્વારા બનાવવામાં આવેલી ઊર્જા કરતાં વધુ ઊર્જાનો વપરાશ કર્યો હતો. એન. આઈ. એફ. એ 5 ડિસેમ્બર, 2022ના રોજ ઇગ્નીશન હાંસલ કર્યું હતું, જે સળગતી પ્લાઝ્મા ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયામાંથી ચોખ્ખી ઊર્જા મુક્ત કરે છે. ટોકામક્સ મલ્ટિપલ ટોકામક્સ હાલમાં પ્રથમ ચુંબકીય રીતે મર્યાદિત બર્નિંગ પ્લાઝ્મા પ્રયોગ બનવાના ધ્યેય સાથે બાંધકામ હેઠળ છે. ફ્રાન્સમાં કેડારાચે નજીક બાંધવામાં આવી રહેલા આઇટીઇઆરનો ધ્યેય ફ્યુઝન વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરોને સેલ્ફ-હીટિંગ પ્લાઝ્મા સાથે સંકળાયેલા ભૌતિકશાસ્ત્ર, ઇજનેરી અને તકનીકોની તપાસ કરવાની મંજૂરી આપવાનો છે. સંશોધન કરવાના મુદ્દાઓમાં મજબૂત રીતે જોડાયેલા, સ્વ-સંગઠિત પ્લાઝમાને સમજવા અને નિયંત્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે; પ્લાઝ્મા-ફેસિંગ સપાટીઓ સુધી પહોંચતા ગરમી અને કણોનું સંચાલન; ઇંધણ સંવર્ધન તકનીકનું પ્રદર્શન; અને ઊર્જાસભર કણોની ભૌતિકશાસ્ત્ર. આ મુદ્દાઓ આઇટીઇઆરના સ્વ-ગરમ પ્લાઝ્મા પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવાના વ્યાપક લક્ષ્ય સાથે સુસંગત છે, જે પ્રથમ ફ્યુઝન ઊર્જા ઉપકરણ બની જાય છે જે તેના વપરાશ કરતાં વધુ શક્તિ ઉત્પન્ન કરે છે, જે વ્યાપારી ફ્યુઝન પાવર ઉત્પાદન તરફનું એક મોટું પગલું છે. ફ્યુઝન-સંબંધિત તાપમાન સુધી પહોંચવા માટે, ITER ટોકામેક ત્રણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પ્લાઝમાને ગરમ કરશેઃ ઓહમિક હીટિંગ (પ્લાઝ્મા દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ ચલાવવો), ન્યુટ્રલ પાર્ટિકલ બીમ ઈન્જેક્શન અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ડેવન્સમાં બનાવવામાં આવી રહેલી SPARC, ARC ફ્યુઝન પાવર પ્લાન્ટની વિભાવના પર આધારિત પાવર પ્લાન્ટ બનાવવા માટે જરૂરી ટેકનોલોજી અને ભૌતિકશાસ્ત્રની ચકાસણી કરવાની યોજના ધરાવે છે. SPARC બ્રેક-ઇવનથી વધુ માર્જિન સાથે આ હાંસલ કરવા માટે રચાયેલ છે અને તેના પ્રમાણમાં કોમ્પેક્ટ કદ હોવા છતાં 10 સેકન્ડના વિસ્ફોટો માટે 140 મેગાવોટ સુધીની ફ્યુઝન પાવર પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ હોઈ શકે છે. SPARCનું ઉચ્ચ તાપમાન ધરાવતું સુપરકન્ડક્ટર ચુંબક વધુ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવવાનો હેતુ ધરાવે છે, જેનાથી તે સમાન ટોકામક્સ કરતા ઘણું નાનું બની શકે છે. સાંકેતિક અસરો એન. આઈ. એફ. બર્નિંગ પ્લાઝ્મા, ઊર્જાના જોડાણમાં ન હોવા છતાં, પરમાણુ ફ્યુઝન પાવર તરફની દોડમાં એક મુખ્ય સીમાચિહ્નરૂપ તરીકે વર્ણવવામાં આવ્યું છે, એવી ધારણા સાથે કે તે તેની સાથે વધુ સારા ગ્રહ લાવી શકે છે. પ્રથમ નિયંત્રિત બર્નિંગ પ્લાઝમાને ટ્રિનિટી ટેસ્ટ જેવા જ સ્તરે એક નિર્ણાયક તબક્કા તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જેમાં ઊર્જા માટે ફ્યુઝન (ફ્યુઝન પાવર) માટે પ્રચંડ અસરો છે, જેમાં ફ્યુઝન પાવરના શસ્ત્રીકરણનો સમાવેશ થાય છે, મુખ્યત્વે નિર્દેશિત-ઊર્જા શસ્ત્રો માટે વીજળી માટે, તેમજ શાંતિ નિર્માણ માટે ફ્યુઝન-આઇટીઇઆરના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક છે. સંદર્ભ ફ્યુઝન પાવર ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન ખગોળશાસ્ત્ર