SST-1 (tokamak)
એસ. એસ. ટી.-1 (અથવા સ્ટેડી સ્ટેટ સુપરકન્ડક્ટિંગ ટોકામાક) એ ભારતના અણુ ઊર્જા વિભાગ હેઠળની સ્વાયત્ત સંશોધન સંસ્થા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાઝમા રિસર્ચ (આઇ. પી. આર.) માં પ્લાઝ્મા કન્ફિનમેન્ટ પ્રાયોગિક ઉપકરણ છે. તે ટોકામક્સની નવી પેઢી સાથે સંબંધિત છે, જેનો મુખ્ય ઉદ્દેશ અદ્યતન રૂપરેખાંકન ('ડી' આકારના) પ્લાઝ્માની સ્થિર સ્થિતિ કામગીરી છે. તેને સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક સાથે મધ્યમ કદના ટોકમક તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે. એસ. એસ. ટી.-1 પરિયોજનાએ ભારતને સંપૂર્ણ રીતે કાર્યરત ફ્યુઝન આધારિત રિએક્ટર ઉપકરણની કલ્પના અને નિર્માણ કરવામાં સક્ષમ બનવામાં મદદ કરી. એસએસટી-1 સિસ્ટમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાઝમા રિસર્ચ, ગાંધીનગરમાં આવેલી છે. એસ. એસ. ટી.-1 મિશનની અધ્યક્ષતા ભારતીય પ્લાઝ્મા ભૌતિકશાસ્ત્રી પ્રો. વાય. સી. દ્વારા કરવામાં આવી છે. સક્સેના, ડૉ. ચેન્ના રેડ્ડી, અને તેનું નેતૃત્વ ડૉ. સુબ્રત પ્રધાન કરે છે. SST-1 મિશનનો આગામી તબક્કો, SST-2, જેને 'DEMO' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પહેલેથી જ શરૂ થઈ ચૂક્યું છે. ઇતિહાસ એસ. એસ. ટી. મિશન વિશેની પ્રથમ ચર્ચા 1994માં શરૂ થઈ હતી. સિસ્ટમની તકનીકી વિગતો અને યાંત્રિક રેખાંકનોને 2001માં અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવ્યું હતું. આ મશીન 2005 સુધીમાં બનાવવામાં આવ્યું હતું. ગોદરેજ-બોયસ પ્રા. લિમિટેડે એસ. એસ. ટી.-1 કોઇલના નિર્માણમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવી હતી. એસ. એસ. ટી.-1ની સભાએ ભારતીય અમલદારશાહીના ટોચના અધિકારીઓને ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના આઇટીઇઆર કાર્યક્રમમાં જોડાવાના દાવાને લીલી ઝંડી આપવા માટે સહમત કર્યા [માહિતી બોક્સ જુઓ]. 17 ઓગસ્ટ 2005ના રોજ, ભારતના તત્કાલીન ઉર્જા મંત્રી, પીએમ સઈદે રાજ્યસભામાં આઈટીઈઆરમાં જોડાવાના ભારતના દાવા વિશે માહિતી આપી હતી. આઈટીઈઆર, ફ્રાન્સની એક ટીમે ભારતીય વૈજ્ઞાનિકોએ કરેલી પ્રગતિ જોવા માટે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાઝમા રિસર્ચમાં આવેલા એસએસટી-1 મિશન કંટ્રોલની મુલાકાત લીધી હતી. આખરે 6 ડિસેમ્બર 2005ના રોજ ભારતને સત્તાવાર રીતે આઇટીઇઆર પ્રોજેક્ટના સંપૂર્ણ ભાગીદાર તરીકે સ્વીકારવામાં આવ્યું હતું. કેટલાક ઘટકોમાં સુધારો કરવા અને તેમાં ફેરફાર કરવા માટે, SST-1 મશીનને પછીથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. મશીનનું સુધારેલું સંસ્કરણ જાન્યુઆરી 2012 સુધીમાં સંપૂર્ણપણે એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યું હતું. તે 2013માં સંપૂર્ણ રીતે કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું. અને 2015 સુધીમાં, 1.5 ટનના કેન્દ્રીય ક્ષેત્રમાં 75000 A થી વધુ પ્લાઝ્મા પ્રવાહો સાથે ~ 500 એમ. એસ. સુધી પુનરાવર્તિત પ્લાઝ્મા વિસર્જિત કરે છે. એસ. એસ. ટી.-1 એ ક્રાયો-સ્થિર રીતે સુપરક્રિટિકલ હિલીયમને બદલે બે તબક્કાના હિલીયમમાં કાર્યરત સુપરકન્ડક્ટિંગ ટોરોઇડલ ફિલ્ડ ચુંબક સાથે વિશ્વનું એકમાત્ર ટોકમક પણ છે, જેનાથી ઠંડા હિલીયમના વપરાશમાં ઘટાડો જોવા મળે છે. ડિસેમ્બર 2015 સુધીમાં તે લાંબા કઠોળને મંજૂરી આપવા માટે પ્લાઝ્મા ફેસિંગ ઘટકો સહિત સુધારાઓ કરી રહ્યું છે. ઉદ્દેશો પરંપરાગત રીતે ટોકામક્સે 'ટ્રાન્સફોર્મર' ક્રિયા સાથે કામ કર્યું છે-જેમાં પ્લાઝ્મા ગૌણ તરીકે કામ કરે છે, આમ 'બાહ્ય રીતે ઉત્પન્ન' (ટોરોઇડલ અને સંતુલન) ક્ષેત્રોની ટોચ પર મહત્વપૂર્ણ 'સ્વ-ઉત્પન્ન' ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય છે. આ એક ખૂબ જ સારી યોજના છે જેમાં સર્જન, કરંટ-ડ્રાઇવ અને હીટિંગ સરસ રીતે સંકલિત છે અને ઘણા વર્ષો સુધી ફ્યુઝન સમુદાયની પસંદગી રહી છે જ્યાં સુધી તબક્કો પ્લાઝમાને બહુ-કેવી તાપમાનમાં ગરમ કરવા માટે આવ્યો ન હતો. ત્યારબાદ રેડિયો ફ્રિક્વન્સી (આર. એફ.) તરંગો અને/અથવા ઊર્જાસભર ન્યુટ્રલ બીમ ઈન્જેક્શન (એન. બી. આઈ.) દ્વારા ગરમી અલગથી પૂર્ણ કરવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ, પ્લાઝ્મા સીમા પર પ્લાઝ્મા-દિવાલની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરીને ટોકમક પ્લાઝ્મા પ્રદર્શન પર ઉત્તમ નિયંત્રણ સ્થાપિત થયું જેથી પ્લાઝ્મા સમયગાળો મુખ્યત્વે 'ટ્રાન્સફોર્મર પલ્સ લંબાઈ' દ્વારા મર્યાદિત હતો. જો કે, ભવિષ્યના પાવર રિએક્ટરની સુસંગતતા માટે આ ઉપકરણોને સ્થિર સ્થિતિમાં ચલાવવા જરૂરી છે. સ્થિર સ્થિતિ કામગીરીનો વિચાર જ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તકનીકી પડકારોની શ્રેણી રજૂ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્તમ પ્લાઝ્મા પ્રદર્શન જે અગાઉ પૂર્ણ કરવામાં આવ્યું હતું, તે આસપાસના પદાર્થની દિવાલ સાથે કણોના સારા 'પંપ' તરીકે કામ કરતી હતી, જે હકીકત સ્થિર સ્થિતિમાં સાચી ન પણ હોઈ શકે. તેથી વ્યક્તિએ સંભવતઃ 'સંતૃપ્ત' દિવાલની હાજરીમાં સમાન રીતે સારું પ્રદર્શન કરવાનો પ્રયાસ કરવો પડશે. બીજું, સંખ્યાબંધ ઇજનેરી અને તકનિકી વિચારણાઓ ઊભી થાય છે. ચુંબક સુપરકન્ડક્ટિંગ પ્રકારના હોવા જોઈએ, અન્યથા પરંપરાગત (પ્રતિરોધક) પ્રકારોમાં પાવર ડિસિપેશન બિનઅસરકારક સ્તરે પહોંચી શકે છે. તેઓ અન્ય 'ગરમ' પદાર્થો (જેમ કે વેક્યૂમ વેસલ વગેરે) ની નિકટતા હોવા છતાં સુપરકન્ડક્ટિંગ રહેવા માટે ખાસ ડિઝાઇન કરવા પડે છે. ગરમી અને કણોના ઉત્સર્જનને વિશિષ્ટ ટાઇલ્સ અને સક્રિય ઠંડક સાથે સ્થિર સ્થિતિમાં નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે. અદ્યતન, કહેવાતા ડબલ નલ ડાયવર્ટર પ્લાઝ્મા રૂપરેખાંકનને લાંબા સ્રાવ સમયગાળા દરમિયાન પ્લાઝ્મા વિક્ષેપોને ટાળીને કાર્યક્ષમ પ્રતિસાદ નિયંત્રણ દ્વારા જાળવવું પડશે. એસ. એસ. ટી.-1 એસ. એસ. ટી.-1 પર ટોકામેક પરિમાણો પ્લાઝ્મા ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં ઘણા નવા પ્લાઝ્મા ડાયગ્નોસ્ટિક ઉપકરણો હશે, જેમાંથી ઘણા ભારતમાં ફ્યુઝન સંશોધનમાં પ્રથમ વખત ઉપયોગમાં લેવાય છે. એસ. એસ. ટી.-1માં સમાવિષ્ટ કેટલાક નવીન પ્લાઝ્મા ડાયગ્નોસ્ટિક્સ ઉપકરણો છેઃ ડાયવર્ટર રેડિયેશનના ઇમેજિંગ માટે ફાસ્ટ સ્કેનિંગ લેંગમુઇર પ્રોબ સિસ્ટમ ગેસ પફ ઇમેજિંગ ડાયગ્નોસ્ટિક્સ બોલોમીટર એસ. એસ. ટી.-1 પર સ્થાપિત લગભગ તમામ ડાયગ્નોસ્ટિક ઉપકરણો સ્વદેશી છે અને ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાઝ્મા રિસર્ચના ડાયગ્નોસ્ટિક્સ ગ્રુપ દ્વારા ડિઝાઇન અને વિકસિત કરવામાં આવ્યા છે. આ જૂથ ભારતીય ઉપખંડમાં પ્લાઝ્મા નિદાન અને સંબંધિત તકનીકો પર કામ કરતું એકમાત્ર જૂથ છે. એસ. એસ. ટી.-2 એસ. એસ. ટી. મિશનના આગામી તબક્કા, એસ. એસ. ટી.-2 ફ્યુઝન રિએક્ટરની કલ્પના કરવામાં આવી છે, જેને ભારતીય વૈજ્ઞાનિક વર્તુળોમાં 'ડી. ઇ. એમ. ઓ.' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્લાઝમા રિસર્ચના પ્રખ્યાત વૈજ્ઞાનિકોનું એક જૂથ વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ સંપૂર્ણ ફ્યુઝન રિએક્ટર બનાવવા તરફ કામ કરી રહ્યું છે. ડી-ટી પ્લાઝ્મા, ટેસ્ટ બ્લેન્કેટ મોડ્યુલ, બાયોલોજિકલ શિલ્ડિંગ અને સુધારેલ ડાયવર્ટર જેવી ઘણી નવી સુવિધાઓ એસએસટી-2માં સામેલ કરવામાં આવશે. એસએસટી-2નું નિર્માણ ભારતના ગુજરાત રાજ્યમાં પણ કરવામાં આવશે. આ માટે જમીન સંપાદન અને અન્ય મૂળભૂત ઔપચારિકતાઓ પૂર્ણ કરવામાં આવી છે. ફ્યુઝન રિએક્ટરની અન્ય રચનાઓમાં DEMO, વેન્ડેલસ્ટીન 7-X, NIF, HiPER, JET (ITER ના પુરોગામી) અને MAST છે. આ પણ જુઓ આદિત્ય (ટોકમક) મેગા પ્રોજેક્ટ ફ્યુઝન ફોર એનર્જી, ભારતમાં ITER પરમાણુ ઉર્જાનું સંચાલન કરતી EU સંસ્થા સંદર્ભો ટોકામક્સ ભારતમાં પરમાણુ અને પરમાણુ ઉર્જા સંશોધન