Zap Energy
जैप एनर्जी एक अमेरिकी कंपनी है जिसका उद्देश्य कतरनी-प्रवाह-स्थिर जेड-पिंच के उपयोग के माध्यम से संलयन शक्ति का व्यावसायीकरण करना है। कंपनी सिएटल के पास एवरेट और मुकिल्तेओ, वाशिंगटन में अनुसंधान सुविधाओं के साथ स्थित है। कंपनी का उद्देश्य वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन और अंततः वाणिज्यिक लाभप्रदता प्राप्त करने के लक्ष्य के साथ तेजी से उच्च ऊर्जा स्तरों पर प्लाज्मा स्थिरता बनाए रखने के लिए अपनी तकनीक को बढ़ाना है। तकनीक के लिए वैचारिक आधार उरी शुमलक के नेतृत्व में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था। ए. आर. पी. ए.-ई. के ए. एल. पी. एच. ए. कार्यक्रम के हिस्से के रूप में फ़्यूज़ उपकरण द्वारा प्राप्त सकारात्मक प्रारंभिक परिणामों के बाद जैप ऊर्जा का गठन हुआ। कंपनी की स्थापना ब्रिटिश उद्यमी और निवेशक बेंज कॉनवे (अध्यक्ष, सी. ई. ओ.) ने परमाणु भौतिक विज्ञानी ब्रायन ए. नेल्सन (मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी) और उरी शुमलक (मुख्य विज्ञान अधिकारी) के साथ मिलकर की थी। कतरित-प्रवाह-स्थिर जेड-पिंच संलयन चुटकी प्रभाव इस तथ्य पर निर्भर करता है कि एक संवाहक में बहने वाली धारा एक आंतरिक-निर्देशित बल उत्पन्न करती है, जो संवाहक को निचोड़ती है। संलयन उपकरण के मामले में, संवाहक संलयन ईंधन का एक प्लाज्मा होता है। धारा को या तो बाहरी चुंबक का उपयोग करके प्रेरित किया जाता है, या प्रतिक्रिया कक्ष में इलेक्ट्रोड का उपयोग करके सीधे लागू किया जाता है। उपकरण की सापेक्ष सरलता ने दुनिया भर के कई शोधकर्ताओं को पिंच सिस्टम बनाने के लिए प्रेरित किया। प्रारंभिक प्रयोगों में, चुटकी प्रणाली अस्थिर पाई गई और प्लाज्मा को जल्दी से प्रतिक्रिया कक्ष की दीवारों में धकेल दिया गया, जिससे यह ठंडा हो गया ताकि संलयन न हो। इससे स्थिर पिंच मशीनों का विकास हुआ, विशेष रूप से यू. के. का जेड. ई. टी. ए। शुरू में ऐसा प्रतीत हुआ कि ये डिजाइन पहले के उपकरणों की अस्थिरता से मुक्त थे। हालाँकि, आगे की जाँच से पता चला कि नई "सूक्ष्म अस्थिरताएँ" कारावास को नष्ट करने में उतनी ही प्रभावी थीं जितनी पहले, बड़ी, अस्थिरताएँ थीं। इन नए वर्ग की समस्याओं का कोई स्पष्ट समाधान नहीं होने के कारण, क्लासिक पिंच उपकरणों पर प्रमुख शोध 1960 के दशक की शुरुआत तक समाप्त हो गया। प्लाज्मा के प्रवाह को एक अतिरिक्त स्थिरीकरण बल के रूप में उपयोग करने का विचार 1990 के दशक में सामने आया। इस अवधारणा में, चुटकी को इस तरह से विकसित किया जाता है कि प्लाज्मा स्तंभ के केंद्र से बाहर निकलने पर प्लाज्मा अलग-अलग गति से बहता है, जिसमें बाहरी परतें केंद्र से लगभग दस गुना तेज होती हैं। चूँकि पिंच धारा द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र आवेशों के घनत्व और गति दोनों का एक कार्य है, इसलिए इसके परिणामस्वरूप पिंच क्षेत्र प्लाज्मा कॉलम में गैर-रैखिक हो जाता है। यह किंक, सॉसेज और विनिमय अस्थिरताओं की विकास दर को पार कर जाता है। चुटकी को स्थिर करने के लिए जिन सटीक स्थितियों तक पहुंचने की आवश्यकता है, वे अनुसंधान का एक खुला क्षेत्र है। जैप एनर्जी की तकनीकी उत्पत्ति 1995 में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में डॉ. उरी शुमलक के काम पर निर्भर करती है। विश्वविद्यालय ने प्रवाहित चुटकी का परीक्षण करने के लिए तीन प्रयोगात्मक मशीनों का निर्माण कियाः जैप (यूडब्ल्यू में 1998-2012) जैप-एचडी (यूडब्ल्यू में 2012-वर्तमान) फ्यूजेडई (यूडब्ल्यू में 2015-2020; जैप एनर्जी में 2021-वर्तमान) शुमलक प्रयोगशाला ने उनके प्लाज्मा को मापने के लिए कस्टम उपकरण विकसित किए। जैप एनर्जी की स्थापना 2017 में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में FuZE (फ्यूजन Z-पिंच एक्सपेरिमेंट) अनुसंधान दल और लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं के सहयोग से की गई थी। जैप एनर्जी ने फिर एक अगली पीढ़ी के फ्यूजन कोर, फ़्यूज़-क्यू (2021-जैप एनर्जी में मौजूद) का निर्माण किया। जैप ने 2018 में एक कंपनी के रूप में अपनी पहली संलयन प्रतिक्रिया हासिल की, लेकिन 2021 के नवंबर में, लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी ने बहते हुए चुटकी के अंदर न्यूट्रॉन उत्पादन का एक स्वतंत्र और अधिक सटीक माप प्रदान किया, यह साबित करते हुए कि मशीन ड्यूटेरियम ईंधन के साथ संलयन कर सकती है। प्रयास का नेतृत्व ए. आर. पी. ए.-ई. ने किया, जहाँ एजेंसी ने निजी संलयन कंपनियों का समर्थन करने के लिए संलयन टीमों का आयोजन किया। 2015 से 2020 तक, अमेरिकी ऊर्जा विभाग अनुदान की एक श्रृंखला ने टीम को उत्तरोत्तर उच्च ऊर्जा स्तरों पर अपने कतरनी-प्रवाह-स्थिर जेड-पिंच रिएक्टर का परीक्षण करने में सक्षम बनाया। जुलाई 2020 में, जैप एनर्जी ने सीरीज़ ए फंडिंग में 65 लाख डॉलर जुटाए। मई 2021 में जैप ने एडिशन, एनर्जी इम्पैक्ट पार्टनर्स, शेवरॉन टेक्नोलॉजी वेंचर्स और लोअर कार्बन कैपिटल सहित सीरीज बी फंडिंग में $27.5 लाख बंद किए। शेवरॉन का वित्तपोषण एक प्रमुख अमेरिकी तेल कंपनी द्वारा संलयन ऊर्जा में पहला निवेश था। जून 2022 में, जैप एनर्जी ने अपने ब्रेक-ईवन डिवाइस (FuZE-Q) में पहले प्लाज्मा और लोअर कार्बन कैपिटल, बिल गेट्स के ब्रेकथ्रू एनर्जी वेंचर्स, शेल पीएलसी, वैलोर, डीसीवीसी, एनर्जी इम्पैक्ट पार्टनर्स, शेवरॉन और अन्य द्वारा समर्थित 160 मिलियन डॉलर की सीरीज सी जुटाने की घोषणा की। अक्टूबर 2022 में, सेंट्रलिया कोल ट्रांजिशन एनर्जी टेक्नोलॉजी बोर्ड ने हाल ही में ट्रांसअल्टा बिग हैनाफोर्ड गैस पावर प्लांट के स्थल पर जैप फ्यूजन एनर्जी पायलट प्लांट के निर्माण की व्यवहार्यता का आकलन करने की लागत के लिए जैप एनर्जी को $1 मिलियन का अनुदान दिया। मई 2023 में, जैप एनर्जी संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के मील का पत्थर-आधारित संलयन विकास कार्यक्रम के लिए चुनी गई आठ कंपनियों में से एक थी। जून 2023 में, जैप एनर्जी ने आई. सी. ए. आर. की परिसंपत्तियों का अधिग्रहण करके महत्वपूर्ण नई दोहराव वाली स्पंदित बिजली निर्माण क्षमताओं को हासिल किया। इसके अलावा जून में, जैप एनर्जी को विश्व आर्थिक मंच प्रौद्योगिकी यूनिकॉर्न के रूप में चुना गया था, जिसका मूल्य एक अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक था। जैप ऊर्जा रिएक्टर एक स्पंदित विद्युत प्रणाली है जिसमें कोई बाहरी चुंबक नहीं है। मशीन एक ~ 2 मीटर लंबी धातु की नली है जिसमें एक कैथोड बीच में आधे रास्ते से नीचे चलता है। केंद्रीय कैथोड और जमी हुई दीवार के बीच एक वोल्टेज लगाया जाता है। फ्यूजन ईंधन मशीन के पिछले हिस्से में फूटा हुआ होता है, जो एक प्लाज्मा बनाते हुए पास्केन टूटने के कारण आयनित हो जाता है। यह प्लाज्मा आगे बढ़ता है और कैथोड और दीवार के बीच के अंतराल में ~ 50 सेमी लंबे बहने वाले चुटकी में इकट्ठा होता है। जैप एनर्जी के परीक्षण ने इन मशीनों को प्रवाहित चुटकी के प्रदर्शन को मापने के लिए उपकरणों से सुसज्जित किया है। इनमें शामिल हैंः आयन स्पेक्ट्रोस्कोपी प्लाज्मा के तापमान को मापती है और प्रवाहित पिंच के मामले में, यह प्लाज्मा के अंदर कार्बन-III अशुद्धियों से उत्सर्जन को मापती है। तेज कैमरों में पिंच प्रदर्शन की तस्वीरें और वीडियो मिलते हैं। 2019 में, टीम ने किराना द्वारा बनाए गए 5 मिलियन फ्रेम प्रति सेकंड कैमरे का उपयोग किया। इंटरफेरोमेट्री बहती चुटकी के पार प्लाज्मा घनत्व को मापती है। उपकरण प्लाज्मा के माध्यम से एक परीक्षण लेजर बीम को पारित करता है और इसकी तुलना एक संदर्भ बीम से करता है। यह उपकरण केवल संकीर्ण मार्ग के साथ घनत्व को माप सकता है जहां लेजर यात्रा करता है (जिसे कॉर्ड के रूप में जाना जाता है)। चुंबकीय क्षेत्र जांच नलिका की सतह को प्रवाहित चुटकी धारा द्वारा उत्पन्न क्षेत्र को मापने के लिए पंक्तिबद्ध करती है। पिंच को मापने के लिए अन्य नैदानिक उपकरणों का उपयोग किया गया है, जिनमें से कई राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं के प्रयोगकर्ताओं के साथ साझेदारी में हैं। जैप ऊर्जा को बढ़ाते हुए तर्क दिया गया कि एक बहते हुए चुटकी पैमाने में 11वीं शक्ति के लिए चुटकी धारा के रूप में संलयन की दर और इस वजह से, एक बहते हुए चुटकी से शुद्ध शक्ति उत्पन्न करने के लिए जो कुछ भी आवश्यक है वह उच्च धारा है। हालाँकि, यह स्केलिंग मॉडल एडियाबेटिक प्लाज्मा पर आधारित है और वह मॉडल सभी वास्तविक दुनिया के व्यवहार को पकड़ने में विफल रहता है। आलोचकों ने बताया है कि उच्च धाराएँ बहाव अस्थिरता और सदमे की लहरें पैदा कर सकती हैं जो प्लाज्मा को अलग कर सकती हैं। प्रवाह तरंगों के मामले में, (+) आयन और (-) इलेक्ट्रॉन अपने द्रव्यमान अंतर के कारण अलग-अलग गति से आगे बढ़ेंगे, और यह प्लाज्मा को बाधित करेगा। पिंच असेंबली प्रक्रिया के दौरान शॉकवेव बन सकते हैं। जब प्लाज्मा उच्च गति से एक साथ बहता है, तो दो प्लाज्मा तरंगें उच्च गति से एक शॉकवेव बना सकती हैं। पिंच प्लाज्मा बनाने के अन्य तरीके खोजना इस समस्या का संभावित समाधान है। सहायक अनुकरणों ने तर्क दिया है कि प्रवाहित चुटकी के माध्यम से शुद्ध शक्ति ~ 650 किलोएम्प्स (केए) तक पहुंचने के लिए धारा की आवश्यकता होती है। 2021 के अंत तक कंपनी 500 के. ए. तक पहुंचने वाली धाराओं के साथ परीक्षण कर रही थी। डिवाइस जैप एनर्जी ने चुटकी से आने वाली सामग्री को अवशोषित करने के लिए चुटकी को एक पिघले हुए कंबल से घेरने का प्रस्ताव रखा। यह दृष्टिकोण फर्स्ट लाइट फ्यूजन और जनरल फ्यूजन द्वारा प्रस्तावित दृष्टिकोण के समान है। चुनौती उच्च पिंच धाराएँ जो पैमाने के लिए आवश्यक हैं, इलेक्ट्रोड पिघलने और इलेक्ट्रोड क्षरण की संभावना पैदा करती हैं। अंतरिक्ष यान विद्युत प्रणोदन के क्षेत्र में इस तरह के क्षरण पर व्यापक रूप से शोध किया गया है। 2021 में, जैप के कैथोड टंगस्टन कार्बाइड के साथ लेपित तांबे से बनाए गए थे, जिसका अधिकतम पिघलने का बिंदु 3,103 केल्विन है। ग्राफीन जैसी सामग्री एक संभावित समाधान है। मशीनों को बड़े स्थान आकार, सक्रिय शीतलन या किसी अन्य कार्य के साथ बनाया जा सकता है। एक अन्य आलोचना यह है कि संकीर्ण पिंच बीम के अंदर प्लाज्मा की मात्रा चुंबकीय दर्पण, टोकामक्स या अन्य संलयन दृष्टिकोण जैसी संलयन मशीनों की तुलना में अपेक्षाकृत कम होती है। यह संलयन ईंधन की मात्रा को सीमित करता है, और बाद में, ऊर्जा की मात्रा जो एक बहती चुटकी में बनाई जा सकती है। उच्च शॉट दर, कई मशीनें, और लंबे और व्यापक पिंच बीम सभी संभावित समाधान हैं। फ्यूजन पावर जेड-पिंच परमाणु संलयन का इतिहास संलयन शक्ति प्रौद्योगिकियों की सूची संदर्भ बाहरी लिंक आधिकारिक वेबसाइट सिएटल में स्थित संयुक्त राज्य अमेरिका की परमाणु संलयन कंपनियों की ऊर्जा कंपनियां