Burning plasma
پلازما طبیعیات میں، جلتا ہوا پلازما وہ ہوتا ہے جس میں زیادہ تر حرارت تھرمل پلازما آئنوں پر مشتمل فیوژن رد عمل سے آتی ہے۔ سورج اور اسی طرح کے ستارے جلتے ہوئے پلازما ہیں، اور 2020 میں نیشنل اگنیشن فیسلٹی نے جلتے ہوئے پلازما کو حاصل کیا۔ ایک قریب سے متعلق تصور ایک اگنیٹڈ پلازما کا ہے، جس میں تمام حرارت فیوژن رد عمل سے آتی ہے۔ سورج سورج اور اسی طرح کے دیگر ستاروں میں، ان فیوژن رد عمل میں ہائیڈروجن آئن شامل ہوتے ہیں۔ فیوژن رد عمل کو برقرار رکھنے کے لیے درکار اعلی درجہ حرارت کو سیلف ہیٹنگ کے عمل کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے جس میں فیوژن رد عمل سے حاصل ہونے والی توانائی ذرات کے تصادم کے ذریعے تھرمل پلازما آئنوں کو گرم کرتی ہے۔ ایک پلازما اس وقت داخل ہوتا ہے جسے سائنس دان جلتے ہوئے پلازما نظام کہتے ہیں جب خود کو گرم کرنے کی طاقت کسی بھی بیرونی حرارت سے تجاوز کر جاتی ہے۔ سورج ایک جلتا ہوا پلازما ہے جو فیوژن اگنیشن تک پہنچ چکا ہے، یعنی سورج کا پلازما درجہ حرارت صرف فیوژن سے خارج ہونے والی توانائی سے برقرار رہتا ہے۔ سورج 4.5 ارب سالوں سے ہائیڈروجن جلا رہا ہے اور اپنے لائف سائیکل سے تقریبا آدھے راستے پر ہے۔ تھرمونیوکلیئر ہتھیار، جنہیں ہائیڈروجن بم بھی کہا جاتا ہے، جوہری ہتھیار ہیں جو اپنے دھماکہ خیز مواد کی پیداوار کا کچھ حصہ پیدا کرنے کے لیے جلتے ہوئے پلازما کے فیوژن رد عمل سے خارج ہونے والی توانائی کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ خالص فشن ہتھیاروں کے برعکس ہے، جو اپنی تمام پیداوار نیوٹرونک نیوکلیئر فشن رد عمل سے پیدا کرتے ہیں۔ پہلا تھرمونیوکلیئر دھماکہ، اور اس طرح پہلا انسان ساختہ جلتا ہوا پلازما، 1952 میں ریاستہائے متحدہ کی طرف سے کیا گیا آئیوی مائیک ٹیسٹ تھا۔ آج کے تمام اعلی پیداوار والے جوہری ہتھیار تھرمونیوکلیئر ہتھیار ہیں۔ نیشنل اگنیشن فیسیلٹی 2022 میں اعلان کیا گیا تھا کہ نیشنل اگنیشن فیسیلٹی میں جلتا ہوا پلازما حاصل کیا گیا ہے، جو کہ لیورمور، کیلیفورنیا میں لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری میں واقع لیزر پر مبنی ایک بڑا انیرٹیل کنفینمنٹ فیوژن ریسرچ ڈیوائس ہے۔ پیدا ہونے والا جلتا ہوا پلازما ایک سیکنڈ کے تقریبا 100 کھربویں حصے تک برقرار رہا، اور اس عمل نے تقریبا دس کے عنصر سے پیدا ہونے والی توانائی سے زیادہ توانائی استعمال کی۔ این آئی ایف نے 5 دسمبر 2022 کو اگنیشن حاصل کیا، جو کہ جلتے ہوئے پلازما فیوژن رد عمل سے خالص توانائی کا اخراج ہے۔ ٹوکامکس ملٹی پل ٹوکامکس فی الحال زیر تعمیر ہیں جس کا مقصد مقناطیسی طور پر محدود جلتے ہوئے پلازما کا پہلا تجربہ بننا ہے۔ آئی ٹی ای آر، جو فرانس میں کیڈراچے کے قریب بنایا جا رہا ہے، کا بیان کردہ مقصد فیوژن سائنسدانوں اور انجینئروں کو سیلف ہیٹنگ پلازما سے وابستہ طبیعیات، انجینئرنگ اور ٹیکنالوجیز کی تحقیقات کرنے کی اجازت دینا ہے۔ جن مسائل کی کھوج کی جانی ہے ان میں مضبوطی سے جڑے ہوئے، خود منظم پلازما کو سمجھنا اور کنٹرول کرنا ؛ گرمی اور ذرات کا انتظام جو پلازما کا سامنا کرنے والی سطحوں تک پہنچتے ہیں ؛ ایندھن کی افزائش کی ٹیکنالوجی کا مظاہرہ ؛ اور توانائی سے بھرپور ذرات کی طبیعیات شامل ہیں۔ یہ مسائل آئی ٹی ای آر کے سیلف ہیٹنگ پلازما ری ایکشنز کو استعمال کرنے کے وسیع تر مقصد سے متعلق ہیں تاکہ وہ پہلا فیوژن انرجی ڈیوائس بن سکے جو اس کی کھپت سے زیادہ بجلی پیدا کرتا ہے، جو تجارتی فیوژن پاور پروڈکشن کی طرف ایک بڑا قدم ہے۔ فیوژن سے متعلق درجہ حرارت تک پہنچنے کے لیے، آئی ٹی ای آر ٹوکامک تین طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے پلازما کو گرم کرے گا: اوہمک ہیٹنگ (پلازما کے ذریعے برقی کرنٹ چلانا)، نیوٹرل پارٹیکل بیم انجیکشن، اور ہائی فریکوئنسی برقی مقناطیسی تابکاری۔ ایس پی اے آر سی، جو ریاستہائے متحدہ میں ڈیوینس میں بنایا جا رہا ہے، اے آر سی فیوژن پاور پلانٹ کے تصور پر مبنی پاور پلانٹ کی تعمیر کے لیے درکار ٹیکنالوجی اور طبیعیات کی تصدیق کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔ ایس پی اے آر سی کو بریک ایون سے زیادہ مارجن کے ساتھ اسے حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور یہ نسبتا کمپیکٹ سائز کے باوجود 10 سیکنڈ کے پھٹنے کے لیے 140 میگاواٹ تک فیوژن پاور حاصل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ SPARC کے اعلی درجہ حرارت والے سپر کنڈکٹر مقناطیس کا مقصد بہت زیادہ مضبوط مقناطیسی میدان بنانا ہے، جس سے یہ اسی طرح کے ٹوکامکس سے بہت چھوٹا ہو سکتا ہے۔ علامتی مضمرات این آئی ایف جلتا ہوا پلازما، توانائی کے مرکب میں نہ ہونے کے باوجود، جوہری فیوژن پاور کی طرف دوڑ میں ایک اہم سنگ میل کے طور پر پیش کیا گیا ہے، اس خیال کے ساتھ کہ یہ اپنے ساتھ ایک بہتر سیارہ لا سکتا ہے۔ پہلے کنٹرول شدہ جلتے ہوئے پلازما کو ٹرینیٹی ٹیسٹ کی طرح ہی ایک اہم موڑ کے طور پر پیش کیا گیا ہے، جس میں توانائی کے فیوژن (فیوژن پاور) کے لیے بہت زیادہ مضمرات ہیں، بشمول فیوژن پاور کو ہتھیار بنانا، بنیادی طور پر ہدایت شدہ توانائی کے ہتھیاروں کے لیے بجلی کے ساتھ ساتھ امن سازی کے لیے فیوژن-جو کہ آئی ٹی ای آر کے اہم کاموں میں سے ایک ہے۔ حوالہ جات فیوژن پاور نیوکلیئر فیوژن فلکیات