ZETA (fusion reactor)
زیٹا، زیرو انرجی تھرمونیوکلیئر اسمبلی کے لیے مختصر، فیوژن پاور ریسرچ کی ابتدائی تاریخ میں ایک بڑا تجربہ تھا۔ پنچ پلازما کنفینمنٹ تکنیک کی بنیاد پر، اور برطانیہ میں اٹامک انرجی ریسرچ اسٹیبلشمنٹ میں بنایا گیا، زیٹا اس وقت دنیا کی کسی بھی فیوژن مشین سے بڑا اور زیادہ طاقتور تھا۔ اس کا مقصد بڑی تعداد میں فیوژن رد عمل پیدا کرنا تھا، حالانکہ یہ اتنی بڑی نہیں تھی کہ خالص توانائی پیدا کر سکے۔ زیٹا اگست 1957 میں عمل میں آیا اور مہینے کے آخر تک یہ تقریبا ایک ملین نیوٹرون فی پلس کے پھٹ رہے تھے۔ پیمائشوں سے پتہ چلتا ہے کہ ایندھن 1 اور 5 ملین کیلون کے درمیان پہنچ رہا ہے، ایک ایسا درجہ حرارت جو جوہری فیوژن رد عمل پیدا کرے گا، جس میں دیکھا جانے والے نیوٹرانوں کی مقدار کی وضاحت کی گئی ہے۔ ابتدائی نتائج ستمبر 1957 میں پریس کو لیک کر دیے گئے، اور اگلے جنوری میں ایک وسیع جائزہ جاری کیا گیا۔ دنیا بھر کے اخبارات میں صفحہ اول کے مضامین نے اسے لامحدود توانائی کی طرف ایک پیشرفت کے طور پر اعلان کیا، برطانیہ کے لیے ایک سائنسی پیش رفت جو حال ہی میں لانچ کیے گئے سپوتنک سے زیادہ سوویت یونین کے لیے تھی۔ امریکی اور سوویت تجربات نے بھی ایسے درجہ حرارت پر اسی طرح کے نیوٹرون پھٹ دیے تھے جو فیوژن کے لیے کافی زیادہ نہیں تھے۔ اس کی وجہ سے لیمن اسپٹزر نے نتائج کے بارے میں اپنے شکوک و شبہات کا اظہار کیا، لیکن ان کے تبصروں کو برطانیہ کے مبصرین نے جنگو ازم کے طور پر مسترد کر دیا۔ زیٹا پر مزید تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ اصل درجہ حرارت کی پیمائش گمراہ کن تھی۔ فیوژن رد عمل کے لیے بلک درجہ حرارت بہت کم تھا تاکہ دیکھے جانے والے نیوٹرانوں کی تعداد پیدا ہو سکے۔ یہ دعوی کہ زیٹا نے فیوژن تیار کیا تھا، عوامی طور پر واپس لینا پڑا، ایک شرمناک واقعہ جس نے پورے فیوژن اسٹیبلشمنٹ کو ٹھنڈا کر دیا۔ نیوٹرانوں کو بعد میں ایندھن میں عدم استحکام کی پیداوار کے طور پر بیان کیا گیا۔ یہ عدم استحکام کسی بھی اسی طرح کے ڈیزائن میں موروثی نظر آئے، اور 1961 تک ختم ہونے والی فیوژن پاور کی راہ کے طور پر بنیادی پنچ تصور پر کام کیا۔ فیوژن حاصل کرنے میں زیٹا کی ناکامی کے باوجود، اس ڈیوائس نے ایک طویل تجرباتی زندگی گزاری اور اس میدان میں متعدد اہم پیش رفت کی۔ ترقی کی ایک لائن میں، درجہ حرارت کی زیادہ درست پیمائش کے لیے لیزرز کے استعمال کا تجربہ زیٹا پر کیا گیا، اور بعد میں سوویت ٹوکامک نقطہ نظر کے نتائج کی تصدیق کے لیے استعمال کیا گیا۔ دوسرے میں، زیٹا ٹیسٹ رن کی جانچ کرتے ہوئے یہ دیکھا گیا کہ بجلی بند ہونے کے بعد پلازما خود مستحکم ہو گیا۔ اس کی وجہ سے جدید الٹا فیلڈ پنچ تصور سامنے آیا ہے۔ زیادہ عام طور پر، زیٹا میں عدم استحکام کے مطالعے سے کئی اہم نظریاتی پیش رفت ہوئی ہیں جو جدید پلازما تھیوری کی بنیاد بناتی ہیں۔ تصوراتی ترقی نیوکلیئر فیوژن کی بنیادی تفہیم 1920 کی دہائی کے دوران اس وقت پیدا ہوئی جب طبیعیات دانوں نے کوانٹم میکانکس کی نئی سائنس کی کھوج کی۔ جارج گامو کی 1928 کی کوانٹم ٹنلنگ کی کھوج سے یہ ظاہر ہوا کہ جوہری تعاملات کلاسیکی نظریہ کی پیش گوئی سے کم توانائیوں پر ہو سکتے ہیں۔ اس نظریہ کا استعمال کرتے ہوئے، 1929 میں فرٹز ہوٹرمینز اور رابرٹ اٹکنسن نے مظاہرہ کیا کہ سورج کے مرکز میں متوقع رد عمل کی شرحوں نے آرتھر ایڈنگٹن کی 1920 کی تجویز کی حمایت کی کہ سورج فیوژن سے چلتا ہے۔ 1934 میں، مارک اولیفنٹ، پال ہارٹیک اور ارنسٹ ردرفورڈ زمین پر فیوژن حاصل کرنے والے پہلے شخص تھے، جنہوں نے ڈیوٹیریم، لیتھیم یا دیگر عناصر پر مشتمل دھاتی ورق میں ڈیوٹیریم نیوکلیز کو گولی مارنے کے لیے پارٹیکل ایکسلریٹر کا استعمال کیا۔ اس سے انہیں مختلف فیوژن رد عمل کے نیوکلیئر کراس سیکشن کی پیمائش کرنے کا موقع ملا، اور اس بات کا تعین کیا گیا کہ ڈیوٹیریم-ڈیوٹیریم رد عمل دیگر رد عمل کے مقابلے میں کم توانائی پر ہوا، جو تقریبا 100,000 الیکٹران وولٹ (100 کے وی) تک پہنچ گیا۔ یہ توانایٔی گیس میں موجود ذرات کی اوسط توانایٔی سے مطابقت رکھتی ہے جو ہزاروں ملین کیلون تک گرم ہوتی ہے۔ چند دسیوں ہزار کیلون سے زیادہ گرم ہونے والے مادے اپنے الیکٹرانوں اور مرکزوں میں الگ ہو جاتے ہیں، جس سے مادے کی گیس جیسی حالت پیدا ہوتی ہے جسے پلازما کہا جاتا ہے۔ کسی بھی گیس میں ذرات میں توانائیوں کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، عام طور پر میکسویل-بولٹزمین کے اعداد و شمار کے مطابق۔ اس طرح کے مرکب میں، ذرات کی ایک چھوٹی سی تعداد میں بلک کے مقابلے میں بہت زیادہ توانائی ہوگی۔ یہ ایک دلچسپ امکان کی طرف لے جاتا ہے ؛ یہاں تک کہ 100,000 ای وی سے نیچے کے درجہ حرارت پر بھی، کچھ ذرات بے ترتیب طور پر فیوژن سے گزرنے کے لیے کافی توانائی رکھتے ہیں۔ یہ تعاملات بہت زیادہ مقدار میں توانائی خارج کرتے ہیں۔ اگر اس توانائی کو دوبارہ پلازما میں پکڑا جا سکتا ہے، تو یہ دوسرے ذرات کو بھی اس توانائی کے لیے گرم کر سکتا ہے، جس سے رد عمل خود کفیل ہو جاتا ہے۔ 1944 میں، اینریکو فرمی نے حساب لگایا کہ یہ تقریبا 50,000,000 K پر ہوگا۔ اس امکان کا فائدہ اٹھاتے ہوئے ایندھن کے پلازما کو اتنے لمبے عرصے تک ایک ساتھ رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے کہ ان بے ترتیب رد عمل کے ہونے کا وقت ہو۔ کسی بھی گرم گیس کی طرح، پلازما میں اندرونی دباؤ ہوتا ہے اور اس طرح مثالی گیس کے قانون کے مطابق پھیلتا ہے۔ فیوژن ری ایکٹر کے لیے، مسئلہ اس دباؤ کے خلاف موجود پلازما کو برقرار رکھنا ہے ؛ کوئی بھی معلوم جسمانی کنٹینر ان درجہ حرارت پر پگھل جائے گا۔ پلازما برقی طور پر موصل ہوتا ہے، اور برقی اور مقناطیسی شعبوں کے تابع ہوتا ہے۔ مقناطیسی میدان میں، الیکٹران اور مرکزے مقناطیسی میدان کی لکیروں کے گرد چکر لگاتے ہیں۔ ایک سادہ قید کا نظام پلازما سے بھری ہوئی ٹیوب ہے جو سولینائڈ کے کھلے کور کے اندر رکھی جاتی ہے۔ پلازما قدرتی طور پر ٹیوب کی دیواروں تک باہر کی طرف پھیلنا چاہتا ہے، ساتھ ہی اس کے ساتھ ساتھ سروں کی طرف بڑھنا چاہتا ہے۔ سولینائڈ ٹیوب کے مرکز سے نیچے چلنے والا مقناطیسی میدان بناتا ہے، جس کے ذرات مدار میں چکر لگاتے ہیں، اور اطراف کی طرف ان کی حرکت کو روکتے ہیں۔ بدقسمتی سے، یہ انتظام ٹیوب کی لمبائی کے ساتھ پلازما کو محدود نہیں کرتا ہے، اور پلازما سروں سے باہر نکلنے کے لیے آزاد ہے۔ اس مسئلے کا واضح حل یہ ہے کہ ٹیوب کو ٹورس (انگوٹھی یا ڈونٹ کی شکل) میں موڑ دیا جائے۔ اطراف کی طرف حرکت پہلے کی طرح محدود رہتی ہے، اور جب کہ ذرات لکیروں کے ساتھ حرکت کرنے کے لیے آزاد رہتے ہیں، اس صورت میں، وہ صرف ٹیوب کے لمبے محور کے گرد گردش کریں گے۔ لیکن، جیسا کہ فرمی نے نشاندہی کی، جب سولینائڈ کو کسی رنگ میں جھکایا جاتا ہے، تو برقی گھماؤ باہر کے مقابلے اندر سے قریب ہوتے ہیں۔ یہ ٹیوب کے پار ایک ناہموار میدان کا باعث بنے گا، اور ایندھن آہستہ آہستہ مرکز سے باہر نکل جائے گا۔ اس بہاؤ کا مقابلہ کرنے کے لیے کچھ اضافی قوت کی ضرورت ہوتی ہے، جو طویل مدتی قید فراہم کرتی ہے۔ پنچ تصور قید کے مسئلے کا ایک ممکنہ حل 1934 میں ولارڈ ہیریسن بینیٹ نے تفصیل سے بیان کیا تھا۔ کوئی بھی برقی کرنٹ مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے، اور لورینٹز قوت کی وجہ سے، یہ اندرونی سمت والی قوت کا سبب بنتا ہے۔ یہ سب سے پہلے بجلی کی سلاخوں میں دیکھا گیا تھا۔ بینیٹ نے دکھایا کہ یہی اثر ایک پتلی کالم میں پلازما کو "سیلف فوکس" کرنے کا سبب بنے گا۔ 1937 میں لیوی ٹونک کے دوسرے مقالے میں اس مسئلے پر دوبارہ غور کیا گیا، جس میں "پنچ ایفیکٹ" کا نام متعارف کرایا گیا۔ اس کے بعد ٹونک اور ولیم ایلس کا ایک مقالہ شائع ہوا۔ پلازما میں چٹکی کرنٹ لگانے کا استعمال توسیع کا مقابلہ کرنے اور پلازما کو محدود کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ ایسا کرنے کا ایک آسان طریقہ یہ ہے کہ پلازما کو لکیری ٹیوب میں ڈالا جائے اور دونوں سروں پر الیکٹروڈ کا استعمال کرتے ہوئے اس کے ذریعے ایک کرنٹ منتقل کیا جائے، جیسے کہ فلوروسینٹ لیمپ۔ یہ انتظام اب بھی ٹیوب کی لمبائی کے ساتھ کوئی قید پیدا نہیں کرتا ہے، لہذا پلازما الیکٹروڈ پر بہتا ہے، اور تیزی سے ان کا خاتمہ کرتا ہے۔ یہ خالص تجرباتی مشین کے لیے کوئی مسئلہ نہیں ہے، اور شرح کو کم کرنے کے طریقے موجود ہیں۔ ایک اور حل ٹیوب کے ساتھ ایک مقناطیس رکھنا ہے ؛ جب مقناطیسی میدان بدلتا ہے، تو اتار چڑھاؤ پلازما میں برقی کرنٹ پیدا کرنے کا سبب بنتا ہے۔ اس ترتیب کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ ٹیوب کے اندر کوئی جسمانی اشیاء نہیں ہیں، لہذا اسے ٹورس میں بنایا جا سکتا ہے اور پلازما کو آزادانہ طور پر گردش کرنے کی اجازت دی جا سکتی ہے۔ فیوژن کے راستے کے طور پر ٹورائڈل پنچ تصور کو 1940 کی دہائی کے وسط میں برطانیہ میں دریافت کیا گیا تھا، خاص طور پر امپیریل کالج لندن کے جارج پیجٹ تھامسن نے۔ 1945 میں ہار ویل، آکسفورڈشائر میں ایٹمک انرجی ریسرچ اسٹیبلشمنٹ (اے ای آر ای) کے قیام کے ساتھ، تھامسن نے بار بار ڈائریکٹر جان کاک کرافٹ سے تجرباتی مشین تیار کرنے کے لیے فنڈز کی درخواست کی۔ ان درخواستوں کو مسترد کر دیا گیا۔ اس وقت کوئی واضح فوجی استعمال نہیں تھا، اس لیے اس تصور کو غیر درجہ بند چھوڑ دیا گیا۔ اس نے تھامسن اور موسی بلیک مین کو 1946 میں اس خیال پر پیٹنٹ دائر کرنے کی اجازت دی، جس میں ایک ایسے آلے کی وضاحت کی گئی جس میں کافی پنچ کرنٹ کا استعمال کرتے ہوئے پلازما کو آئنائز اور مختصر طور پر محدود کیا جاتا ہے جبکہ مائکروویو ماخذ کے ذریعہ گرم کیا جاتا ہے جو مسلسل کرنٹ کو چلاتا رہتا ہے۔ ایک عملی آلے کے طور پر ایک اضافی ضرورت ہوتی ہے، کہ رد عمل کے حالات کافی دیر تک چلتے ہیں تاکہ ایندھن کی معقول مقدار کو جلا سکیں۔ اصل تھامسن اور بلیک مین ڈیزائن میں، مائکروویو انجیکشن کا کام کرنٹ کو برقرار رکھنے کے لیے الیکٹرانوں کو چلانا اور ایک منٹ کی ترتیب پر چلنے والے پنچ تیار کرنا تھا، جس سے پلازما 500 ملین کے تک پہنچ سکتا تھا۔ پلازما میں موجود کرنٹ بھی اسے گرم کرتا تھا۔ اگر کرنٹ کو حرارت کے ذریعہ کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا تھا، تو حرارتی نظام کی واحد حد نبض کی طاقت تھی۔ اس کی وجہ سے ایک نیا ری ایکٹر ڈیزائن سامنے آیا جہاں نظام مختصر لیکن بہت طاقتور دالوں میں کام کرتا تھا۔ اس طرح کی مشین کو بہت بڑی بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہوگی۔ پہلی مشینیں 1947 میں کاک کرافٹ نے تھامسن کے جدید ترین تصورات کا مطالعہ کرنے کے لیے کئی ہارویل طبیعیات دانوں کی ایک میٹنگ کا اہتمام کیا، جس میں ہارویل کے نظریاتی طبیعیات کے ڈائریکٹر کلاؤس فوکس بھی شامل تھے۔ تھامسن کے تصورات کو ناقص طور پر قبول کیا گیا، خاص طور پر فوکس نے۔ جب یہ پریزنٹیشن بھی فنڈنگ حاصل کرنے میں ناکام رہی تو تھامسن نے اپنے تصورات امپیریل کے دو گریجویٹ طلباء، اسٹینلے (اسٹین) ڈبلیو کزنز اور ایلن الفریڈ ویئر (1924-2010) کو منتقل کیے۔ انہوں نے ٹورائڈل پارٹیکل ایکسلریٹر کی ایک قسم پر ایک رپورٹ شامل کی جسے "ویربلروہر" ("ویرل ٹیوب") کے نام سے جانا جاتا ہے، جسے جرمنی میں میکس اسٹین بیک نے ڈیزائن کیا تھا۔ ویربلروہر ایک ٹرانسفارمر پر مشتمل تھا جس میں ٹورس کی شکل کی ویکیوم ٹیوب اس کی ثانوی کنڈلی کے طور پر تھی، جو تصور میں ٹورائڈل پنچ ڈیوائسز سے ملتی جلتی تھی۔ اس سال کے آخر میں، ویئر نے پرانے ریڈار آلات سے ایک چھوٹی مشین بنائی اور طاقتور دھاروں کو متحرک کرنے میں کامیاب رہا۔ جب انہوں نے ایسا کیا تو پلازما نے روشنی کی چمک چھوڑی، لیکن وہ پلازما کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کا کوئی طریقہ وضع نہیں کر سکے۔ تھامسن نے حکومت پر دباؤ جاری رکھا کہ وہ اسے ایک مکمل پیمانے کا آلہ بنانے کی اجازت دے، اپنی کافی سیاسی کرنسی کا استعمال کرتے ہوئے ایسوسی ایٹڈ الیکٹریکل انڈسٹریز (اے ای آئی) لیب میں ایک سرشار تجرباتی اسٹیشن کی تشکیل کے لیے بحث کی جو حال ہی میں ایلڈرماسٹن میں تعمیر کیا گیا تھا۔ ویئر نے دلچسپی رکھنے والے کسی بھی شخص کے ساتھ تجربات پر تبادلہ خیال کیا، بشمول آکسفورڈ یونیورسٹی میں کلیرینڈن لیبارٹری کے جم ٹک۔ جنگ کے دوران لاس الاموس میں کام کرتے ہوئے، ٹک اور اسٹینسلا اولم نے شکل دار چارج دھماکہ خیز مواد کا استعمال کرتے ہوئے ایک ناکام فیوژن سسٹم بنایا تھا، لیکن یہ کام نہیں کر سکا۔ ٹک کے ساتھ آسٹریلیائی پیٹر تھونمین بھی شامل ہوئے، جنہوں نے فیوژن تھیوری پر کام کیا تھا، اور دونوں نے کلیرینڈن کے ذریعے امپیریل کی طرح ایک چھوٹا آلہ بنانے کے لیے مالی اعانت کا انتظام کیا۔ لیکن اس کام کے شروع ہونے سے پہلے، ٹک کو امریکہ میں نوکری کی پیشکش کی گئی، بالآخر لاس الاموس واپس لوٹ آیا۔ تھونیمین نے اس خیال پر کام جاری رکھا اور مقناطیسی میدان میں پلازما کی بنیادی طبیعیات کو تلاش کرنے کے لیے ایک سخت پروگرام شروع کیا۔ لکیری ٹیوبوں اور پارے کی گیس سے شروع کرتے ہوئے، اس نے پایا کہ کرنٹ پلازما کے ذریعے باہر کی طرف پھیلتا ہے یہاں تک کہ یہ کنٹینر کی دیواروں کو چھوتا ہے (جلد کا اثر دیکھیں)۔ اس نے ٹیوب کے باہر چھوٹے برقی مقناطیسیوں کے اضافے کے ساتھ اس کا مقابلہ کیا، جو کرنٹ کے خلاف پیچھے دھکیلتے ہیں اور اسے مرکوز رکھتے ہیں۔ 1949 تک، وہ شیشے کی نلیوں سے تانبے کے ایک بڑے ٹورس کی طرف بڑھ چکے تھے، جس میں وہ ایک مستحکم پنچڈ پلازما کا مظاہرہ کرنے کے قابل تھے۔ فریڈرک لنڈمین اور کاک کرافٹ نے دورہ کیا اور وہ کافی متاثر ہوئے۔ کاک کرافٹ نے ہربرٹ سکنر سے تصورات کا جائزہ لینے کو کہا، جو انہوں نے اپریل 1948 میں کیا۔ وہ پلازما میں کرنٹ پیدا کرنے کے لیے تھامسن کے خیالات کے بارے میں شکوک و شبہات کا شکار تھے اور ان کا خیال تھا کہ تھونمین کے خیالات کے کام کرنے کا زیادہ امکان ہے۔ انہوں نے یہ بھی نشاندہی کی کہ مقناطیسی میدان میں پلازما کے رویے کو اچھی طرح سے نہیں سمجھا گیا تھا، اور یہ کہ "اس شک کے حل ہونے سے پہلے بہت زیادہ منصوبہ بندی کرنا بیکار ہے"۔ دریں اثنا، لاس الاموس میں، ٹک نے امریکی محققین کو برطانوی کوششوں سے واقف کرایا۔ 1951 کے اوائل میں، لیمن اسپٹزر نے اپنا اسٹیلریٹر تصور متعارف کرایا اور فنڈنگ کی تلاش میں جوہری اسٹیبلشمنٹ کے ارد گرد اس خیال کو خرید رہا تھا۔ ٹک کو اسپٹزر کے جوش و خروش پر شک تھا اور اس نے محسوس کیا کہ اس کا ترقیاتی پروگرام "ناقابل یقین حد تک مہتواکانکشی" تھا۔ انہوں نے پنچ پر مبنی بہت کم جارحانہ پروگرام کی تجویز پیش کی۔ دونوں افراد نے مئی 1951 میں واشنگٹن میں اپنے خیالات پیش کیے، جس کے نتیجے میں جوہری توانائی کمیشن نے اسپٹزر کو 50,000 امریکی ڈالر دیے۔ ٹک نے لاس الاموس کے ڈائریکٹر نورس بریڈبری کو قائل کیا کہ وہ اسے صوابدیدی بجٹ سے 50,000 امریکی ڈالر دیں، اور اسے شایدٹرون کی تعمیر کے لیے استعمال کریں۔ ابتدائی نتائج 1950 میں فوکس نے برطانیہ اور امریکہ کے جوہری راز یو ایس ایس آر کو منتقل کرنے کا اعتراف کیا۔ چونکہ فیوژن ڈیوائسز سے اعلی توانائی والے نیوٹرون پیدا ہوتے ہیں، جو بموں کے لیے جوہری ایندھن کو افزودہ کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں، برطانیہ نے فوری طور پر ان کی تمام فیوژن ریسرچ کی درجہ بندی کی۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ ٹیمیں اب یونیورسٹیوں کے کھلے ماحول میں کام نہیں کر سکتیں۔ ویئر کے تحت امپیریل ٹیم ایلڈرماسٹن میں اے ای آئی لیبز میں منتقل ہو گئی اور تھونمین کے تحت آکسفورڈ ٹیم ہارویل منتقل ہو گئی۔ 1952 کے اوائل تک متعدد پنچ ڈیوائسز کام کر رہی تھیں۔ کزنز اینڈ ویئر نے سسپٹر کے نام سے کئی فالو آن مشینیں بنائی تھیں، اور ہارویل ٹیم نے مارک IV کے ذریعے مارک I کے نام سے مشہور ہمیشہ بڑی مشینوں کا ایک سلسلہ بنایا تھا۔ امریکہ میں، ٹک نے جنوری 1952 میں اپنا شایدٹرون بنایا۔ بعد میں یہ معلوم ہوا کہ فوکس نے برطانیہ کا کام سوویتوں کو منتقل کر دیا تھا، اور یہ کہ انہوں نے فیوژن پروگرام بھی شروع کر دیا تھا۔ ان تمام گروہوں کے لیے یہ واضح تھا کہ پنچ مشینوں میں کچھ سنگین خرابی تھی۔ جیسے ہی کرنٹ لگایا گیا، ویکیوم ٹیوب کے اندر پلازما کالم غیر مستحکم ہو جائے گا اور ٹوٹ جائے گا، جس سے کمپریشن برباد ہو جائے گا۔ مزید تحقیق میں دو قسم کی عدم استحکام کی نشاندہی کی گئی، جن کا عرفی نام "کنک" اور "ساسیج" ہے۔ کنک میں، عام طور پر ٹورائڈل پلازما اطراف کی طرف جھکے گا، بالآخر برتن کے کناروں کو چھوئے گا۔ ساسیج میں، پلازما پلازما کالم کے ساتھ مقامات پر گردن کو نیچے کرے گا تاکہ ساسیج کے لنک سے ملتا جلتا نمونہ تشکیل پائے۔ تحقیقات سے پتہ چلا کہ دونوں ایک ہی بنیادی طریقہ کار کی وجہ سے ہوئے تھے۔ جب پنچ کرنٹ لگایا جاتا ہے تو گیس کا کوئی بھی علاقہ جس کی کثافت قدرے زیادہ ہوتی ہے وہ قدرے مضبوط مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے اور آس پاس کی گیس سے زیادہ تیزی سے گر جاتا ہے۔ اس کی وجہ سے مقامی علاقے میں کثافت زیادہ تھی، جس سے ایک اور بھی مضبوط چٹکی پیدا ہوئی، اور اس کے بعد ایک بھاگنے والا ردعمل سامنے آیا۔ ایک ہی علاقے میں تیزی سے گرنے سے پورا کالم ٹوٹ جائے گا۔ اس رجحان کے ابتدائی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ اس مسئلے کا ایک حل کمپریشن کی شرح میں اضافہ کرنا تھا۔ اس نقطہ نظر میں، کمپریشن کو اتنی تیزی سے شروع اور روک دیا جائے گا کہ پلازما کے بڑے حصے کو حرکت کرنے کا وقت نہیں ملے گا ؛ اس کے بجائے، اس تیز کمپریشن سے پیدا ہونے والی شاک ویو پلازما کی اکثریت کو کمپریس کرنے کا ذمہ دار ہوگی۔ یہ نقطہ نظر فاسٹ پنچ کے نام سے جانا جانے لگا۔ کولمبس لکیری مشین پر کام کرنے والی لاس الاموس ٹیم نے اس نظریہ کی جانچ کے لیے ایک تازہ ترین ورژن تیار کیا۔ دوسروں نے کمپریشن کے دوران پلازما کو مستحکم کرنے کے طریقے تلاش کرنا شروع کر دیے، اور 1953 تک دو تصورات سامنے آ گئے تھے۔ ایک حل یہ تھا کہ ویکیوم ٹیوب کو پتلی لیکن انتہائی موصل دھات کی شیٹ میں لپیٹ دیا جائے۔ اگر پلازما کالم حرکت کرنا شروع کرتا ہے، تو پلازما میں موجود کرنٹ شیٹ میں مقناطیسی میدان پیدا کرے گا، جو لینز کے قانون کی وجہ سے پلازما کے خلاف پیچھے دھکیل دے گا۔ یہ بڑی، سست حرکتوں کے خلاف سب سے زیادہ موثر تھا، جیسے کہ پورے پلازما ٹورس چیمبر کے اندر بہہ رہا تھا۔ دوسرے حل میں ویکیوم ٹیوب کے ارد گرد لپٹے ہوئے اضافی برقی مقناطیسی کا استعمال کیا گیا۔ ان میگیٹس کے مقناطیسی میدان پلازما میں کرنٹ کے ذریعے پیدا ہونے والے پنچ فیلڈ کے ساتھ مل جاتے ہیں۔ نتیجہ یہ ہوا کہ پلازما ٹیوب کے اندر موجود ذرات کے راستے اب ٹورس کے ارد گرد خالص طور پر گول نہیں تھے، بلکہ حجام کے کھمبے پر دھاریوں کی طرح مڑے ہوئے تھے۔ امریکہ میں، اس تصور کو پلازما کو "ریڑھ کی ہڈی" دینے کے طور پر جانا جاتا تھا، جس سے چھوٹے پیمانے پر، مقامی عدم استحکام کو دبایا جاتا تھا۔ حساب سے پتہ چلتا ہے کہ یہ مستحکم چٹکی ڈرامائی طور پر قید کے اوقات کو بہتر بنائے گی، اور پرانے تصورات "اچانک متروک نظر آئے"۔ مارشل روزن بلوتھ، جو حال ہی میں لاس الاموس پہنچے تھے، نے پنچ تصور کا تفصیلی نظریاتی مطالعہ شروع کیا۔ اپنی بیوی آریانا ڈبلیو روزن بلوتھ اور رچرڈ گارون کے ساتھ، انہوں نے "موٹر تھیوری"، یا "ایم تھیوری" تیار کی، جو 1954 میں شائع ہوئی۔ نظریہ نے پیش گوئی کی کہ برقی کرنٹ کے حرارتی اثر میں برقی میدان کی طاقت کے ساتھ بہت اضافہ ہوا۔ اس نے تجویز کیا کہ تیز پنچ تصور کے کامیاب ہونے کا امکان زیادہ ہوگا، کیونکہ ان آلات میں بڑے کرنٹ پیدا کرنا آسان تھا۔ جب اس نے مقناطیسی کو نظریہ میں مستحکم کرنے کے خیال کو شامل کیا تو ایک دوسرا رجحان ظاہر ہوا۔ ری ایکٹر کے جسمانی سائز پر مبنی حالات کے ایک خاص، اور تنگ سیٹ کے لیے، مستحکم مقناطیسی کی طاقت اور چٹکی، ٹورائڈل مشینوں کی مقدار قدرتی طور پر مستحکم دکھائی دیتی تھی۔ زیٹا نے تعمیراتی کام شروع کیا امریکی محققین نے اپنی موجودہ چھوٹے پیمانے کی مشینوں میں ترمیم کرکے تیز پنچ اور مستحکم پنچ دونوں کی جانچ کرنے کا منصوبہ بنایا۔ برطانیہ میں، تھامسن نے ایک بار پھر ایک بڑی مشین کے لیے مالی اعانت کے لیے دباؤ ڈالا۔ اس بار ان کا بہت زیادہ گرمجوشی سے استقبال کیا گیا، اور 1954 کے آخر میں 200,000 پونڈ کی ابتدائی فنڈنگ فراہم کی گئی۔ 1955 کے دوران ڈیزائن کا کام جاری رہا، اور جولائی میں اس منصوبے کو زیٹا کا نام دیا گیا۔ "صفر توانائی" کی اصطلاح جوہری صنعت میں زیپ جیسے چھوٹے تحقیقی ری ایکٹروں کے لیے استعمال ہونے والا ایک جملہ تھا، جس کا کردار زیٹا کے خالص توانائی جاری نہ کرتے ہوئے رد عمل پیدا کرنے کے مقصد سے ملتا جلتا تھا۔ زیٹا کے ڈیزائن کو 1956 کے اوائل میں حتمی شکل دی گئی تھی۔ اس مشین کی تعمیر کے لیے میٹروپولیٹن وکرس کی خدمات حاصل کی گئیں، جس میں 150 ٹن کا پلس ٹرانسفارمر شامل تھا، جو اس وقت تک برطانیہ میں بنایا گیا سب سے بڑا ٹرانسفارمر تھا۔ ایک سنگین مسئلہ اس وقت پیدا ہوا جب برقی اجزاء کے لیے درکار اعلی طاقت والے اسٹیل کی فراہمی کم تھی، لیکن امریکی برقی صنعت میں ہڑتال کی وجہ سے اچانک مواد کی کثرت ہو گئی، جس سے مسئلہ حل ہو گیا۔ زیٹا اپنی تعمیر کے وقت دنیا کا سب سے بڑا اور طاقتور فیوژن ڈیوائس تھا۔ اس کے ایلومینیم ٹورس کا اندرونی بور اور ایک بڑا رداس تھا، جو آج تک بنائی گئی کسی بھی مشین کے سائز سے تین گنا زیادہ تھا۔ یہ سب سے طاقتور ڈیزائن بھی تھا، جس میں ایک انڈکشن مقناطیس شامل تھا جسے پلازما میں 100,000 ایمپیر (ایمپس) تک کرنٹ لانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ بعد میں ڈیزائن میں ترامیم نے اسے بڑھا کر 200,000 ایمپس کر دیا۔ اس میں دونوں قسم کے استحکام شامل تھے۔ اس کی ایلومینیم کی دیواریں دھات کی ڈھال کے طور پر کام کرتی تھیں، اور ثانوی مقناطیسوں کا ایک سلسلہ ٹورس کو بجاتا تھا۔ ٹورائڈل میگنےٹس کے درمیان کے خلا میں رکھی گئی کھڑکیوں نے پلازما کے براہ راست معائنہ کی اجازت دی۔ جولائی 1954 میں اے ای آر ای کو برطانیہ جوہری توانائی اتھارٹی (یو کے اے ای اے) میں دوبارہ منظم کیا گیا۔ مشین کو رکھنے کے لیے ہارویل کے ہینگر 7 میں تبدیلیاں اسی سال شروع ہوئیں۔ اس کے جدید ڈیزائن کے باوجود، قیمت کا ٹیگ معمولی تھا: تقریبا 1 ملین امریکی ڈالر۔ 1956 کے آخر تک یہ واضح ہو گیا تھا کہ زیٹا 1957 کے وسط میں آن لائن آنے والا تھا، جس نے ماڈل سی اسٹیلریٹر اور شایدٹرون اور کولمبس کے جدید ترین ورژن کو شکست دی۔ کیونکہ یہ منصوبے خفیہ تھے، دستیاب چھوٹی سی معلومات کی بنیاد پر پریس نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ وہ ایک ہی تصوراتی آلہ کے ورژن تھے، اور یہ کہ انگریز ایک کام کرنے والی مشین تیار کرنے کی دوڑ میں بہت آگے تھے۔ سوویت دورہ اور ڈیکلیسیفائی کرنے کا دباؤ 1953 سے امریکہ نے تیزی سے تیز پنچ تصور پر توجہ مرکوز کی تھی۔ ان میں سے کچھ مشینوں نے نیوٹرون تیار کیے تھے، اور یہ ابتدائی طور پر فیوژن سے وابستہ تھے۔ اتنا جوش تھا کہ کئی دوسرے محققین بھی تیزی سے میدان میں داخل ہو گئے۔ ان میں سٹرلنگ کولگیٹ بھی تھا، لیکن اس کے تجربات نے اسے فوری طور پر یہ نتیجہ اخذ کرنے پر مجبور کیا کہ فیوژن نہیں ہو رہا تھا۔ اسپٹزر مزاحمت کے مطابق پلازما کے درجہ حرارت کا تعین اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ سے کیا جا سکتا ہے۔ جب کولگیٹ نے حساب لگایا تو پلازما میں درجہ حرارت فیوژن کی ضروریات سے بہت کم تھا۔ اس صورت میں، کچھ اور اثر نیوٹرون پیدا کرنا پڑا۔ مزید کام سے یہ ظاہر ہوا کہ یہ ایندھن میں عدم استحکام کا نتیجہ تھے۔ اعلی مقناطیسی میدان کے مقامی علاقوں نے چھوٹے ذرہ ایکسلریٹرز کے طور پر کام کیا، جس کی وجہ سے نیوٹرون خارج ہوتے ہیں۔ ان عدم استحکام کو کم کرنے کی کوشش کرنے والی تبدیلیاں صورتحال کو بہتر بنانے میں ناکام رہیں اور 1956 تک فاسٹ پنچ تصور کو بڑی حد تک ترک کر دیا گیا تھا۔ امریکی لیبارٹریوں نے اپنی توجہ مستحکم پنچ تصور کی طرف موڑنا شروع کر دی، لیکن اس وقت تک زیٹا تقریبا مکمل ہو چکا تھا اور امریکہ کافی پیچھے تھا۔ 1956 میں، نکیتا خروشیف اور نیکولائی بلگانین کے برطانیہ کے ایک مشہور سرکاری دورے کی منصوبہ بندی کرتے ہوئے، ہارویل کے محققین کو سوویت سائنسدان ایگور کرچاٹوف کی طرف سے تقریر کرنے کی پیشکش موصول ہوئی۔ وہ حیران ہوئے جب انہوں نے "گیس کے اخراج میں تھرمونیوکلیئر رد عمل پیدا کرنے کے امکان" پر اپنی تقریر شروع کی۔ کرچاٹوف کی تقریر نے امریکی ڈیزائنوں سے ملتے جلتے تیز پنچ ڈیوائسز تیار کرنے کی سوویت کوششوں اور پلازما میں عدم استحکام کے ساتھ ان کے مسائل کو ظاہر کیا۔ کرچاٹوف نے نوٹ کیا کہ انہوں نے نیوٹرانوں کو خارج ہوتے ہوئے بھی دیکھا ہے، اور ابتدائی طور پر ان کا خیال تھا کہ وہ فیوژن سے ہیں۔ لیکن جیسے ہی انہوں نے اعداد کا جائزہ لیا، یہ واضح ہو گیا کہ پلازما کافی گرم نہیں تھا اور انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ نیوٹرون دوسرے تعاملات سے تھے۔ کرچاتوف کی تقریر نے یہ واضح کر دیا کہ تینوں ممالک ایک ہی بنیادی تصورات پر کام کر رہے تھے اور سب کو ایک ہی قسم کے مسائل کا سامنا کرنا پڑا تھا۔ کاک کرافٹ کرچاٹوف کے دورے سے محروم رہے کیونکہ وہ اس کوشش کی نقل سے بچنے کے لیے فیوژن کے کام کو ڈیکلیسیفیکیشن کے لیے دباؤ ڈالنے کے لیے امریکہ روانہ ہوئے تھے۔ بحر اوقیانوس کے دونوں اطراف میں ایک وسیع پیمانے پر عقیدہ تھا کہ اپنے نتائج کا اشتراک کرنے سے پیشرفت میں بہت بہتری آئے گی۔ اب جب یہ معلوم ہوا کہ سوویت ایک ہی بنیادی ترقی کی سطح پر ہیں، اور یہ کہ وہ اس کے بارے میں عوامی طور پر بات کرنے میں دلچسپی رکھتے ہیں، امریکہ اور برطانیہ نے بھی اپنی زیادہ تر معلومات جاری کرنے پر غور کرنا شروع کر دیا۔ یہ ستمبر 1958 میں جنیوا میں دوسری ایٹم فار پیس کانفرنس میں تمام فیوژن ریسرچ کو جاری کرنے کی ایک وسیع تر کوشش میں تیار ہوا۔ جون 1957 میں برطانیہ اور امریکہ نے کانفرنس سے کچھ عرصہ قبل ایک دوسرے کو ڈیٹا جاری کرنے کے اپنے معاہدے کو حتمی شکل دی، جس میں برطانیہ اور امریکہ دونوں نے "نافذ العمل" شرکت کرنے کا منصوبہ بنایا تھا۔ 27 نومبر 1957 کو حتمی شرائط طے کی گئیں، جس سے منصوبوں کو باہمی معائنہ کے لیے کھول دیا گیا، اور جنوری 1958 میں تمام اعداد و شمار کو وسیع پیمانے پر عوامی طور پر جاری کرنے کا مطالبہ کیا گیا۔ امید افزا نتائج زیٹا نے اگست 1957 کے وسط میں ابتدائی طور پر ہائیڈروجن کے ساتھ کام شروع کیا۔ ان رنوں سے یہ ظاہر ہوا کہ زیٹا وہی استحکام کے مسائل سے دوچار نہیں تھا جو پہلے پنچ مشینوں نے دیکھے تھے اور ان کے پلازما ملی سیکنڈ تک دیرپا تھے، مائیکرو سیکنڈ سے اوپر، شدت میں بہتری کے مکمل تین آرڈر۔ دالوں کی لمبائی نے پلازما کے درجہ حرارت کو سپیکٹروگرافک ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے ناپنے کی اجازت دی۔ اگرچہ خارج ہونے والی روشنی براڈ بینڈ تھی، لیکن گیس (خاص طور پر آکسیجن) میں معمولی نجاست کی سپیکٹرم لائنوں کی ڈوپلر شفٹنگ قابل حساب درجہ حرارت کا باعث بنی۔ یہاں تک کہ ابتدائی تجرباتی دوڑ میں بھی، ٹیم نے مکس میں ڈیوٹیریم گیس متعارف کروانا شروع کیا اور کرنٹ کو 200,000 ایمپس تک بڑھانا شروع کر دیا۔ 30 اگست کی شام کو مشین نے ایک ملین فی تجرباتی نبض، یا "شاٹ" کی ترتیب پر بڑی تعداد میں نیوٹرون تیار کیے۔ اس کے بعد نتائج کو نقل کرنے اور پیمائش کی ممکنہ ناکامی کو ختم کرنے کی کوشش کی گئی۔ پلازما کے درجہ حرارت پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے ؛ اگر درجہ حرارت کم ہوتا تو نیوٹرون فیوژن سے متعلق نہیں ہوتے۔ سپیکٹروگرافک پیمائشوں نے پلازما کے درجہ حرارت کو 1 اور 5 ملین K کے درمیان تجویز کیا۔ ان درجہ حرارت پر فیوژن کی پیش گوئی کی شرح نیوٹرون کی تعداد میں سے دو کے عنصر کے اندر تھی۔ ایسا معلوم ہوتا ہے کہ زیٹا کم تعداد میں فیوژن رد عمل پیدا کرنے کے طویل مدتی ہدف تک پہنچ چکا ہے، جیسا کہ اسے کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ امریکی کوششوں کو معمولی تکنیکی رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑا جس کی وجہ سے ان کے تجربات میں تقریبا ایک سال کی تاخیر ہوئی۔ نئے شایدٹرون ایس-3 اور کولمبس II دونوں نے بہت چھوٹے تجربات ہونے کے باوجود زیٹا کے قریب اسی وقت تک کام کرنا شروع نہیں کیا۔ اس کے باوجود، جیسے ہی یہ تجربات 1957 کے وسط میں آن لائن ہوئے، انہوں نے بھی نیوٹرون پیدا کرنا شروع کر دیے۔ ستمبر تک، یہ دونوں مشینیں اور اوک رج نیشنل لیبارٹری میں ایک نیا ڈیزائن، ڈی سی ایکس، اتنا امید افزا نظر آیا کہ ایڈورڈ گارڈنر نے اطلاع دی کہ: پریسٹیج سیاست یہ خبر بوتل بند رکھنے کے لیے بہت اچھی تھی۔ ٹینٹلائزنگ رساو ستمبر میں ظاہر ہونا شروع ہوا۔ اکتوبر میں، تھونمین، کاک کرافٹ اور ولیم پی تھامسن نے اشارہ کیا کہ دلچسپ نتائج آنے والے ہیں۔ نومبر میں یو کے اے ای اے کے ترجمان نے نوٹ کیا کہ "اشارے یہ ہیں کہ فیوژن حاصل کر لیا گیا ہے"۔ ان اشاروں کی بنیاد پر فنانشل ٹائمز نے اس مسئلے پر ایک مکمل دو کالموں والا مضمون وقف کیا۔ اس وقت اور 1958 کے اوائل کے درمیان، برطانوی پریس زیٹا پر اوسطا ایک ہفتے میں دو مضامین شائع کرتا تھا۔ یہاں تک کہ امریکی اخبارات نے بھی اس کہانی کو اٹھایا۔ 17 نومبر کو دی نیویارک ٹائمز نے کامیابی کے اشارے پر رپورٹ کیا۔ اگرچہ انگریزوں اور امریکہ نے اپنا ڈیٹا مکمل طور پر جاری کرنے پر اتفاق کیا تھا، لیکن اس موقع پر امریکی پروگرام کے مجموعی ڈائریکٹر لیوس اسٹراس نے ریلیز کو روکنے کا فیصلہ کیا۔ ٹک نے استدلال کیا کہ یہ میدان اتنا امید افزا لگ رہا تھا کہ محققین کو یہ معلوم ہونے سے پہلے کہ فیوژن یقینی طور پر ہو رہا ہے، کوئی ڈیٹا جاری کرنا قبل از وقت ہوگا۔ اسٹراس نے اتفاق کیا، اور اعلان کیا کہ وہ اپنے نتائج کی جانچ پڑتال کے لیے اپنے ڈیٹا کو ایک مدت کے لیے روک لیں گے۔ جیسے ہی یہ معاملہ پریس میں زیادہ مشہور ہوا، 26 نومبر کو اشاعت کا مسئلہ ہاؤس آف کامنز میں اٹھایا گیا۔ حزب اختلاف کے ایک سوال کے جواب میں، ایوان کے رہنما نے برطانیہ-امریکہ معاہدے کی وجہ سے اشاعت میں تاخیر کی وضاحت کرتے ہوئے عوامی طور پر نتائج کا اعلان کیا۔ برطانیہ کے پریس نے اس کی مختلف تشریح کرتے ہوئے دعوی کیا کہ امریکہ اپنے پاؤں کھینچ رہا ہے کیونکہ وہ برطانوی نتائج کو دہرانے سے قاصر ہے۔ حالات 12 دسمبر کو اس وقت بگڑ گئے جب ایک سابق رکن پارلیمنٹ انتھونی نٹنگ نے نیویارک ہیرالڈ ٹریبیون کا ایک مضمون لکھا جس میں دعوی کیا گیا تھا: اس مضمون کے نتیجے میں میک ملن انتظامیہ میں سرگرمی میں تیزی آئی۔ اصل میں رائل سوسائٹی کے ایک طے شدہ اجلاس میں اپنے نتائج جاری کرنے کا منصوبہ بنانے کے بعد، امریکیوں اور سوویتوں کو مدعو کرنے کے بارے میں بہت تشویش تھی، خاص طور پر کیونکہ ان کا خیال تھا کہ اگر سوویت آئے تو امریکی بہت پریشان ہوں گے، لیکن اتنا ہی پریشان ہوں گے اگر انہیں مدعو نہیں کیا گیا اور تقریب تمام برطانوی تھی۔ اس معاملے کے نتیجے میں یوکے اے ای اے نے ایک عوامی اعلان کیا کہ امریکہ زیٹا کے نتائج کو روک نہیں رہا ہے، لیکن اس نے مقامی پریس کو مشتعل کردیا، جس نے یہ دعوی جاری رکھا کہ امریکہ انہیں پکڑنے کی اجازت دینے میں تاخیر کر رہا ہے۔ ابتدائی خدشات جب نومبر میں معلومات کے اشتراک کے معاہدے پر دستخط کیے گئے تو ایک اور فائدہ محسوس ہوا: مختلف لیبارٹریوں کی ٹیموں کو ایک دوسرے سے ملنے کی اجازت دی گئی۔ سٹرلنگ کولگیٹ، لیمن اسپٹزر، جم ٹک اور آرتھر ایڈورڈ روارک سمیت امریکی ٹیم نے زیٹا کا دورہ کیا اور یہ نتیجہ اخذ کیا کہ نیوٹرانوں کے فیوژن سے ہونے کا "بڑا امکان" ہے۔ امریکہ واپسی پر، اسپٹزر نے حساب لگایا کہ زیٹا کے نتائج میں کچھ گڑبڑ ہے۔ انہوں نے محسوس کیا کہ بظاہر درجہ حرارت، 5 ملین K، کے پاس مختصر فائرنگ کے اوقات کے دوران ترقی کرنے کا وقت نہیں ہوگا۔ زیٹا نے پلازما میں اتنی توانائی خارج نہیں کی کہ اسے اتنی جلدی ان درجہ حرارت پر گرم کر سکے۔ اگر درجہ حرارت نسبتا سست رفتار سے بڑھ رہا تھا جو اس کے حساب سے تجویز کیا گیا تھا، تو فیوژن رد عمل میں ابتدائی طور پر نہیں ہو رہا ہوگا، اور ایسی توانائی کا اضافہ نہیں ہو سکتا جو فرق پیدا کر سکے۔ اسپٹزر کو شبہ تھا کہ درجہ حرارت کی ریڈنگ درست نہیں تھی۔ چونکہ یہ درجہ حرارت کی ریڈنگ تھی جس سے پتہ چلتا تھا کہ نیوٹرون فیوژن سے تھے، اگر درجہ حرارت کم تھا، تو اس کا مطلب یہ تھا کہ نیوٹرون اصل میں غیر فیوژن تھے۔ کولگیٹ بھی اسی طرح کے نتائج پر پہنچ چکے تھے۔ 1958 کے اوائل میں، انہوں نے، ہیرالڈ فرتھ اور جان فرگوسن نے تمام معروف پنچ مشینوں کے نتائج کا ایک وسیع مطالعہ شروع کیا۔ نیوٹرون توانائی سے درجہ حرارت کا اندازہ لگانے کے بجائے، انہوں نے درجہ حرارت اور چالکتا کے درمیان اچھی طرح سے سمجھے گئے تعلقات کی بنیاد پر خود پلازما کی چالکتا کا استعمال کیا۔ انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ مشینیں شاید وہی درجہ حرارت پیدا کر رہی تھیں جو نیوٹرون تجویز کر رہے تھے، کہیں بھی اتنی گرم نہیں کہ ان کی توانائی سے قطع نظر پیدا ہونے والے نیوٹرون کی تعداد کی وضاحت کر سکیں۔ اس وقت تک امریکی پنچ ڈیوائسز کے تازہ ترین ورژن، شایدٹرون ایس-3 اور کولمبس ایس-4، اپنے نیوٹرون تیار کر رہے تھے۔ فیوژن ریسرچ کی دنیا ایک اعلی مقام پر پہنچ گئی۔ جنوری میں، امریکہ اور برطانیہ دونوں میں پنچ تجربات کے نتائج نے اعلان کیا کہ نیوٹرون جاری کیے جا رہے ہیں، اور یہ فیوژن بظاہر حاصل کر لیا گیا ہے۔ اسپٹزر اور کولگیٹ کے شکوک و شبہات کو نظر انداز کر دیا گیا۔ عوامی ریلیز، دنیا بھر میں دلچسپی فیوژن ڈیٹا کی طویل منصوبہ بند ریلیز کا اعلان جنوری کے وسط میں عوام کے سامنے کیا گیا۔ برطانیہ کے زیٹا اور سسپٹر ڈیوائسز سے کافی مواد 25 جنوری 1958 کے نیچر کے ایڈیشن میں گہرائی میں جاری کیا گیا تھا، جس میں لاس الاموس کے شایدٹرون ایس-3، کولمبس II اور کولمبس ایس-2 کے نتائج بھی شامل تھے۔ برطانوی پریس غصے میں تھا۔ آبزرور نے لکھا ہے کہ "ایڈمرل اسٹراس کے ہتھکنڈوں نے سائنسی ترقی کا ایک دلچسپ اعلان کیا ہے تاکہ یہ وقار کی سیاست کا ایک گھناؤنا واقعہ بن جائے۔" نتائج عام طور پر پرسکون سائنسی زبان کے مخصوص تھے، اور اگرچہ نیوٹرانوں کا ذکر کیا گیا تھا، لیکن ان کے ماخذ کے بارے میں کوئی مضبوط دعوے نہیں تھے۔ ریلیز سے ایک دن پہلے، ہارویل کے مجموعی ڈائریکٹر کاک کرافٹ نے برطانوی پریس کو نتائج سے متعارف کرانے کے لیے ایک پریس کانفرنس بلائی۔ اس تقریب کی اہمیت کے کچھ اشارے بی بی سی ٹیلی ویژن کے فیلڈ عملے کی موجودگی میں دیکھے جا سکتے ہیں، جو اس وقت ایک نایاب واقعہ تھا۔ انہوں نے فیوژن پروگرام اور زیٹا مشین متعارف کراتے ہوئے شروعات کی، اور پھر نوٹ کیا: میٹنگ میں نامہ نگار اس تشخیص سے مطمئن نہیں تھے اور نیوٹرون کے مسئلے پر کاک کرافٹ پر دباؤ ڈالتے رہے۔ کئی بار پوچھے جانے کے بعد، انہوں نے بالآخر کہا کہ ان کی رائے میں، وہ "90 فیصد یقینی" تھے کہ وہ فیوژن سے تھے۔ یہ غیر دانشمندانہ تھا ؛ نوبل انعام یافتہ کی رائے کے بیان کو حقیقت کے بیان کے طور پر لیا گیا۔ اگلے دن، اتوار کے اخبارات کو اس خبر کے ساتھ کور کیا گیا کہ زیٹا میں فیوژن حاصل کیا گیا ہے، اکثر دعووں کے ساتھ کہ برطانیہ اب فیوژن ریسرچ میں کس طرح سب سے آگے ہے۔ کاک کرافٹ نے ریلیز کے بعد ٹیلی ویژن پر نتائج کو مزید نمایاں کرتے ہوئے کہا: "برطانیہ کے لیے یہ دریافت روسی سپوتنک سے زیادہ ہے۔" جیسا کہ منصوبہ بنایا گیا تھا، امریکہ نے بھی اپنی چھوٹی پنچ مشینوں سے نتائج کا ایک بڑا بیچ جاری کیا۔ ان میں سے بہت سے نیوٹرون بھی چھوڑ رہے تھے، حالانکہ زیٹا کو بہت طویل عرصے تک مستحکم کیا گیا تھا اور تقریبا 1000 کے عنصر سے زیادہ نیوٹرون پیدا کیے گئے تھے۔ جب برطانیہ میں کامیابی کے بارے میں پوچھا گیا تو اسٹراس نے اس بات کی تردید کی کہ فیوژن کی دوڑ میں امریکہ پیچھے ہے۔ اس موضوع پر رپورٹنگ کرتے وقت، دی نیویارک ٹائمز نے لاس الاموس کے کولمبس دوم پر توجہ مرکوز کرنے کا انتخاب کیا، مضمون میں بعد میں صرف زیٹا کا ذکر کیا، اور پھر یہ نتیجہ اخذ کیا کہ دونوں ممالک "گردن اور گردن" تھے۔ امریکہ کی دیگر رپورٹوں نے عام طور پر دونوں پروگراموں کو مساوی حمایت دی۔ باقی دنیا کے اخبارات برطانیہ کے لیے زیادہ سازگار تھے ؛ ریڈیو ماسکو نے عوامی طور پر برطانیہ کو مبارکباد دینے کے لیے اتنا آگے بڑھا جبکہ امریکی نتائج کا بالکل ذکر کرنے میں ناکام رہا۔ جیسے جیسے زیٹا نے مثبت نتائج پیدا کرنا جاری رکھا، ایک فالو آن مشین بنانے کے منصوبے بنائے گئے۔ نئے ڈیزائن کا اعلان مئی میں کیا گیا تھا۔ زیٹا II ایک نمایاں طور پر بڑی 14 ملین امریکی ڈالر کی مشین ہوگی جس کا واضح مقصد 100 ملین کے تک پہنچنا، اور خالص بجلی پیدا کرنا ہوگا۔ اس اعلان نے امریکہ میں بھی تعریف حاصل کی ؛ نیویارک ٹائمز نے نئے ورژن کے بارے میں ایک کہانی چلائی۔ زیٹا جیسی مشینوں کا اعلان دنیا بھر میں کیا جا رہا تھا۔ اوساکا یونیورسٹی نے اعلان کیا کہ ان کی پنچ مشین زیٹا سے بھی زیادہ کامیاب ہے، ایلڈرماسٹن ٹیم نے صرف 28,000 امریکی ڈالر کی لاگت والی اپنی اسکپٹر مشین سے مثبت نتائج کا اعلان کیا، اور اپسالا یونیورسٹی میں ایک نیا ری ایکٹر بنایا گیا جسے اس سال کے آخر میں عوامی طور پر پیش کیا گیا۔ لینن گراڈ میں افریموف انسٹی ٹیوٹ نے زیٹا کے ایک چھوٹے ورژن کی تعمیر شروع کی، حالانکہ یہ اب بھی زیادہ تر سے بڑا ہے، جسے الفا کہا جاتا ہے۔ مزید شکوک و شبہات، دعووں کی واپسی اسپٹزر نے پہلے ہی یہ نتیجہ اخذ کیا تھا کہ معروف نظریہ سے پتہ چلتا ہے کہ زیٹا اس درجہ حرارت کے قریب کہیں نہیں تھا جس کا ٹیم دعوی کر رہی تھی، اور کام کی ریلیز کے ارد گرد کی تشہیر کے دوران، انہوں نے تجویز کیا کہ "کچھ نامعلوم طریقہ کار ملوث دکھائی دے گا"۔ امریکہ کے دیگر محققین، خاص طور پر فرتھ اور کولگیٹ، کہیں زیادہ تنقیدی تھے، جو کوئی بھی سنے گا اسے بتائے کہ نتائج بنک تھے۔ سوویت یونین میں، لیو آرٹسمووچ نے نیچر کے مضمون کا ترجمہ کروانے کے لیے جلدی کی، اور اسے پڑھنے کے بعد اعلان کیا کہ "چش سوباچی!" (بکواس)۔ کاک کرافٹ نے کہا تھا کہ وہ اپنے سپیکٹرم یا ان کی سمت کی پیمائش کرنے کے لیے ڈیوائس سے بہت کم نیوٹرون حاصل کر رہے ہیں۔ ایسا کرنے میں ناکامی کا مطلب یہ تھا کہ وہ اس امکان کو ختم نہیں کر سکے کہ نیوٹرون پلازما میں برقی اثرات کی وجہ سے چھوڑے جا رہے تھے، جس طرح کے رد عمل کی طرف کرچاٹوف نے پہلے اشارہ کیا تھا۔ درحقیقت اس طرح کی پیمائش کرنا آسان ہوتا۔ اسی تبدیل شدہ ہینگر میں جس میں زیٹا رکھا گیا تھا، بیسیل روز کی طرف سے چلائی جانے والی ہارویل سنکرو سائکلوٹرون کی کوشش تھی۔ اس پروجیکٹ نے سائکلوٹرون کے مرکزی ڈٹیکٹر کے طور پر ایک حساس ہائی پریشر ڈفیوژن کلاؤڈ چیمبر بنایا تھا۔ گلاب کو یقین تھا کہ وہ نیوٹران توانائیوں اور راستوں کی براہ راست پیمائش کر سکے گا۔ فروری اور مارچ 1958 میں تجربات کے ایک سلسلے میں، انہوں نے دکھایا کہ نیوٹرانوں کی ایک اعلی سمت ہوتی ہے، جو فیوژن اصل سے متصادم ہوتی ہے جس کی توقع بے ترتیب طور پر کی جاتی ہے۔ اس کا مزید مظاہرہ کرنے کے لیے اس نے مشین کو خارج ہونے والے کرنٹ میں "پیچھے کی طرف" چلنے والے کرنٹ کے ساتھ چلایا۔ اگر نیوٹرون فیوژن سے ہوتے تو خالص رفتار صفر ہونی چاہیے تھی، یعنی وہ بے ترتیب سمتوں میں سفر کر رہے ہوتے۔ پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ ایسا نہیں تھا، نہ صرف ان کی رہائی کی واضح سمت تھی، بلکہ کرنٹ کے الٹ جانے پر یہ الٹ گیا۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ نیوٹرون خود برقی کرنٹ کا نتیجہ تھے، نہ کہ پلازما کے اندر فیوژن رد عمل کا۔ انہوں نے یہ بھی نوٹ کیا کہ نیوٹرانوں کی توانائی ڈی-ڈی فیوژن رد عمل کے انتہائی قریب تھی، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ماخذ ڈی ذرات تھے جو ری ایکٹر میں ٹھوس سے ٹکرا رہے تھے۔ اس کے بعد شایدٹرون اور کولمبس پر اسی طرح کے تجربات ہوئے، جن سے وہی مسائل ظاہر ہوئے۔ یہ مسئلہ عدم استحکام کی ایک نئی شکل تھی، "مائیکرو انسٹیبلٹیز" یا ایم ایچ ڈی کی عدم استحکام، جو پلازما میں لہر جیسے اشاروں کی وجہ سے ہوئی تھی۔ ان کی پیش گوئی کی گئی تھی، لیکن جب کہ کنک پورے پلازما کے پیمانے پر تھا اور اسے آسانی سے تصاویر میں دیکھا جا سکتا تھا، یہ مائیکرو انسٹیبلٹیز بہت چھوٹی تھیں اور آسانی سے پتہ لگانے کے لیے تیزی سے حرکت کر رہی تھیں، اور اس سے پہلے ان پر توجہ نہیں دی گئی تھی۔ لیکن کنک کی طرح، جب یہ عدم استحکام پیدا ہوا، تو بہت زیادہ برقی صلاحیت کے علاقے تیار ہوئے، جو اس علاقے میں تیزی سے پروٹانوں کو تیز کر رہے تھے۔ یہ بعض اوقات پلازما یا کنٹینر کی دیواروں میں موجود نیوٹرانوں سے ٹکرا جاتے ہیں، اور انہیں نیوٹرون پھیلنے کے ذریعے باہر نکال دیتے ہیں۔ یہ وہی جسمانی عمل ہے جو پہلے کے ڈیزائنوں میں نیوٹرون پیدا کر رہا تھا، جس مسئلے کا کاک کرافٹ نے پریس ریلیز کے دوران ذکر کیا تھا، لیکن ان کی بنیادی وجہ کو دیکھنا زیادہ مشکل تھا اور زیٹا میں وہ بہت زیادہ طاقتور تھے۔ مستحکم چٹکی کا وعدہ غائب ہو گیا۔ کاک کرافٹ کو 16 مئی 1958 کو ایک ذلت آمیز واپسی شائع کرنے پر مجبور کیا گیا، یہ دعوی کرتے ہوئے کہ "یہ بالکل وہی کام کر رہا ہے جس کی ہمیں توقع تھی کہ یہ کرے گا اور بالکل اسی طرح کام کر رہا ہے جس کی ہمیں امید تھی۔" لی مونڈے نے جون میں اس مسئلے کو صفحہ اول کی سرخی پر اٹھایا، اس بات کو نوٹ کرتے ہوئے کہ "چھ ماہ قبل ہارویل میں جو اعلان کیا گیا تھا اس کے برعکس-برطانوی ماہرین اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ تھرمونیوکلیئر توانائی کو گھریلو نہیں بنایا گیا ہے۔ اس تقریب نے پورے میدان کو ٹھنڈا کر دیا۔ یہ صرف انگریز ہی نہیں تھے جو بے وقوف نظر آتے تھے، فیوژن ریسرچ میں شامل ہر دوسرا ملک تیزی سے اس پر کود پڑا تھا۔ افراتفری میں ہار ویل، زیٹا کے سپاہیوں نے 1955 میں شروع کرتے ہوئے، کاک کرافٹ نے متعدد پروٹو ٹائپ پاور پیدا کرنے والے فشن ری ایکٹرز کی تعمیر کے لیے ایک نئی سائٹ کے قیام پر زور دیا تھا۔ کرسٹوفر ہنٹن نے اس کی سخت مخالفت کی، اور اس مسئلے پر یوکے اے ای اے کے اندر ایک شدید بحث چھڑ گئی۔ کاک کرافٹ نے بالآخر بحث جیت لی، اور 1958 کے آخر میں یو کے اے ای اے نے ڈورسیٹ میں اے ای ای ونفرتھ تشکیل دی، جہاں انہوں نے بالآخر کئی تجرباتی ری ایکٹر ڈیزائن بنائے۔ کاک کرافٹ نے زیٹا II ری ایکٹر کو نئی جگہ پر رکھنے کے لیے بھی دباؤ ڈالا تھا۔ انہوں نے استدلال کیا کہ ونفرتھ بڑے ری ایکٹر کی تعمیر کے لیے بہتر موزوں ہوگا، اور غیر درجہ بند جگہ اب غیر درجہ بند تحقیق کے لیے بہتر ہوگی۔ اس کی وجہ سے جو بیان کیا گیا ہے وہ "ایک بغاوت کے قریب ہے جسے ممکنہ طور پر ہارویل کے انفرادیت پسند سائنس دانوں نے کیا تھا"۔ تھونیمین نے واضح کیا کہ وہ ڈورسیٹ جانے میں دلچسپی نہیں رکھتے اور تجویز پیش کی کہ کئی دیگر اعلی عہدے دار بھی منتقل ہونے کے بجائے چھوڑ دیں گے۔ اس کے بعد وہ ایک سال کے لیے پرنسٹن یونیورسٹی میں چھٹی پر چلے گئے۔ یہ پورا معاملہ باسل شون لینڈ پر ایک بڑا دباؤ تھا، جس نے ریسرچ ڈویژن سنبھالا جب کاک کرافٹ اکتوبر 1959 میں نئے تشکیل شدہ چرچل کالج، کیمبرج کا ماسٹر بننے کے لیے چلا گیا۔ جب یہ ہو رہا تھا، اصل زیٹا II تجویز ہمیشہ بڑی ہوتی جا رہی تھی، بالآخر مشترکہ یورپی ٹورس کی طرح طاقتور دھاروں کی وضاحت کرتی تھی جو برسوں بعد تعمیر کی گئی تھی۔ جیسا کہ ایسا لگتا تھا کہ یہ جدید ترین سے باہر تھا، اس منصوبے کو بالآخر فروری 1959 میں منسوخ کر دیا گیا۔ ایک نئی تجویز نے جلد ہی اپنی جگہ لے لی، انٹرمیڈیٹ-موجودہ استحکام تجربہ (آئی سی ایس ای)۔ آئی سی ایس ای کو ایم تھیوری میں دیکھے گئے مزید مستحکم اثرات سے فائدہ اٹھانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، جس میں تجویز کیا گیا تھا کہ بہت تیز پنچ صرف پلازما کی بیرونی پرت میں کرنٹ کے بہاؤ کا سبب بنیں گے، جو کہ بہت زیادہ مستحکم ہونا چاہیے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، یہ مشین زیٹا کے سائز کے برابر ہو گئی۔ آئی سی ایس ای کا قطر 6 میٹر بڑا اور 1 میٹر چھوٹا تھا، جو 100 کے وی پر 10 ایم جے ذخیرہ کرنے والے کیپسیٹرز کے ایک بینک سے چلتا تھا۔ ہارویل آئی سی ایس ای کے لیے اتنا ہی غیر موزوں تھا جتنا کہ زیٹا II کے لیے تھا، اس لیے شون لینڈ نے ہارویل کے قریب واقع فیوژن ریسرچ کے لیے ایک نئی سائٹ کے خیال کے ساتھ حکومت سے رابطہ کیا۔ وہ یہ جان کر حیران ہوا کہ وہ اس خیال سے خوش ہیں، کیونکہ اس سے ہارویل میں روزگار محدود ہو جائے گا، جس کے پے رول کا انتظام کرنا بہت پیچیدہ ہوتا جا رہا تھا۔ مزید مطالعے سے یہ ظاہر ہوا کہ نئی سائٹ کی تعمیر کی لاگت کی تلافی سائٹ کو ہارویل کے قریب رکھنے میں ہونے والی بچت سے ہوگی۔ اگر ونفرتھ میں آئی سی ایس ای بنایا گیا تو سائٹوں کے درمیان سفر کے اخراجات کافی ہوں گے۔ مئی 1959 میں یو کے اے ای اے نے آر این اے ایس کلہم کو تقریبا ہارویل سے خریدا۔ آئی سی ایس ای کی تعمیر اس سال کے آخر میں شروع ہوئی، جس کا آغاز ایک ایکڑ کی عمارت سے ہوا، جسے "ڈی-1" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ دریں اثنا، زیٹا پر کام جاری رہا تاکہ بہتر طور پر سمجھا جا سکے کہ عدم استحکام کی نئی شکلوں کی وجہ کیا ہے۔ نئی تشخیصی تکنیکوں نے یہ ظاہر کیا کہ الیکٹران توانائیاں 10 eV (تقریبا 100,000 K) کی ترتیب پر بہت کم تھیں جبکہ آئن کا درجہ حرارت 100 eV پر کچھ زیادہ تھا۔ ان دونوں نے پلازما میں توانائی کے تیزی سے نقصان کی طرف اشارہ کیا، جس کے نتیجے میں یہ تجویز کیا گیا کہ ایندھن ہنگامہ خیز تھا اور چیمبر کی دیواروں سے ٹکرانے کے لیے قید سے بچ رہا تھا جہاں یہ تیزی سے ٹھنڈا ہوا۔ نتائج کی مکمل پیش کش 1961 میں سالزبرگ کانفرنس میں کی گئی تھی، جہاں سوویت وفد نے اپنے زیٹا کلون، الفا پر بہت ملتے جلتے نتائج پیش کیے تھے۔ اس ہنگامہ آرائی کے منبع کی اس وقت واضح طور پر شناخت نہیں کی گئی تھی، لیکن ٹیم نے تجویز کیا کہ یہ کرنٹ سے چلنے والے مزاحمتی طریقوں کی وجہ سے ہے۔ اگر کوئی اس آسان مفروضے کا استعمال نہیں کرتا ہے کہ پلازما میں میکروسکوپک مزاحمت نہیں ہے، تو قدرتی طور پر نئی عدم استحکام ظاہر ہوں گی۔ جب یوکے اے ای اے کے نئے سربراہ ولیم پینی نے سنا کہ آئی سی ایس ای کا ڈیزائن بھی مزاحمت سے پاک مفروضے پر مبنی ہے، تو انہوں نے اگست 1960 میں اس منصوبے کو منسوخ کر دیا۔ جزوی طور پر جمع ہونے والے ری ایکٹر کے حصوں کو دوسری ٹیموں نے ختم کر دیا تھا۔ تھونیمین اس وقت تک واپس آ چکے تھے اور انہیں آئی سی ایس ای پر اختلاف کرنے کے لیے بہت کچھ ملا تھا۔ انہوں نے زیٹا پر ہارویل میں رہنے کے لیے ایک نیا فیوژن گروپ قائم کرنے کی اجازت دینے کا مطالبہ کیا۔ زیٹا کچھ عرصے تک دنیا کی سب سے بڑی ٹورائڈل مشین بنی رہی، اور صرف ایک دہائی سے زیادہ عرصے تک نتیجہ خیز کیریئر قائم کیا، لیکن اس کی بعد کی کامیابیوں کے باوجود زیٹا کو ہمیشہ برطانوی حماقت کی مثال کے طور پر جانا جاتا تھا۔ تھامسن بکھرنے اور ٹوکامکس زیٹا کی ناکامی محدود معلومات کی وجہ سے تھی۔ بہترین دستیاب پیمائشوں کا استعمال کرتے ہوئے، زیٹا کئی اشارے واپس کر رہا تھا جس سے پتہ چلتا تھا کہ نیوٹرون فیوژن کی وجہ سے تھے۔ اصل درجہ حرارت کے اقدامات پلازما میں ایٹموں کی سپیکٹرم لائنوں کی ڈوپلر شفٹنگ کی جانچ کر کے کیے گئے تھے۔ کنٹینر کے ساتھ الیکٹران کے اثرات کی وجہ سے پیمائش کی غلطی اور جعلی نتائج آلودگیوں کی بنیاد پر گمراہ کن پیمائش کا باعث بنے، نہ کہ خود پلازما کی۔ اگلی دہائی کے دوران، زیٹا کو ان مسائل کو حل کرنے کے لیے بہتر تشخیصی آلات تیار کرنے کی کوشش میں مسلسل استعمال کیا گیا۔ اس کام نے بالآخر ایک ایسا طریقہ تیار کیا جو آج تک استعمال ہوتا ہے۔ لیزرز کے تعارف نے ایک برطانوی دریافت کے ذریعے ایک نیا حل فراہم کیا جسے تھامسن بکھرنا کہا جاتا ہے۔ لیزرز میں انتہائی درست اور مستحکم فریکوئنسی کنٹرول ہوتا ہے، اور ان سے خارج ہونے والی روشنی آزاد الیکٹرانوں کے ساتھ مضبوطی سے تعامل کرتی ہے۔ پلازما میں چمکنے والا لیزر الیکٹرانوں سے جھلک جائے گا، اور اس عمل کے دوران الیکٹرانوں کی حرکت سے ڈوپلر منتقل ہو جائے گا۔ الیکٹرانوں کی رفتار ان کے درجہ حرارت کا ایک فعل ہے، لہذا تصادم سے پہلے اور بعد میں تعدد کا موازنہ کرکے الیکٹرانوں کے درجہ حرارت کو انتہائی اعلی درجے کی درستگی کے ساتھ ماپا جا سکتا ہے۔ نظام کو "الٹ" کر، آئنوں کے درجہ حرارت کو بھی براہ راست ماپا جا سکتا ہے۔ 1960 کی دہائی کے دوران زیٹا واحد تجربہ نہیں تھا جو غیر متوقع کارکردگی کے مسائل کا شکار ہوا۔ مقناطیسی میدانوں میں پلازما کے پھیلاؤ کے مسائل نے مقناطیسی آئینے اور تارکیی پروگراموں دونوں کو اس شرح سے دوچار کر دیا کہ کلاسیکی نظریہ اس کی وضاحت نہیں کر سکا۔ مزید فیلڈز کو شامل کرنے سے کسی بھی موجودہ ڈیزائن میں مسائل کو درست نہیں کیا گیا۔ کام ڈرامائی طور پر سست ہو گیا کیونکہ دنیا بھر کی ٹیموں نے اپنے آلات میں پلازما کی طبیعیات کو بہتر طور پر سمجھنے کی کوشش کی۔ فشرش اور شلوٹر نے سب سے پہلے ایک اہم پیش رفت کی، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ان مسائل کو درست کرنے کے لیے بہت بڑی اور زیادہ طاقتور مشینوں کی ضرورت ہوگی۔ مایوسی کے رویے نے پورے میدان میں جڑ پکڑ لی۔ 1968 میں نووسیبیرسک میں فیوژن محققین کی ایک میٹنگ ہوئی، جہاں، سب کو حیرت میں ڈالتے ہوئے، سوویت میزبانوں نے اپنے ٹوکامک ڈیزائنوں پر اپنے کام کو متعارف کرایا جس میں کارکردگی کے نمبر تھے جو کوئی دوسرا تجربہ مماثل ہونے کے قریب بھی نہیں تھا۔ ان کے جدید ترین ڈیزائن، ٹی-3، زیٹا میں تقریبا 10 ای وی کے مقابلے میں 1000 ای وی کی الیکٹران توانائیاں پیدا کر رہا تھا۔ یہ تقریبا 10 ملین کے پلازما کے درجہ حرارت سے مطابقت رکھتا تھا۔ اگرچہ سوویت ٹیم کا بہت احترام کیا گیا تھا، لیکن نتائج اتنے اچھے تھے کہ سنگین تشویش تھی کہ ان کی بالواسطہ درجہ حرارت کی پیمائش ناقابل اعتماد ہو سکتی ہے اور وہ پیمائش کے مسئلے کا شکار ہو گئے تھے جیسا کہ زیٹا کے ساتھ ہوا تھا۔ اسپٹزر نے ایک بار پھر اپنی شکوک و شبہات کا اظہار کیا، جس سے آرٹیمووچ کے ساتھ ایک تلخ بحث شروع ہو گئی۔ سوویت اس بارے میں یکساں طور پر فکر مند تھے، اور اگرچہ یہ سرد جنگ کا عروج تھا، آرٹسمووچ نے یوکے اے ای اے کو اپنے لیزر سسٹم کو کرچاٹوف انسٹی ٹیوٹ میں لانے اور آزادانہ طور پر کارکردگی کی پیمائش کرنے کی دعوت دی۔ آرٹسمووچ نے پہلے ان کے نظام کو "شاندار" قرار دیا تھا۔ یہ ٹیم "کلہم فائیو" کے نام سے مشہور ہوئی، جس نے 1968 کے آخر اور 1969 کے اوائل میں پیمائش کا ایک سلسلہ انجام دیا۔ نتیجہ خیز مقالہ نومبر 1969 میں شائع ہوا اور فیوژن ریسرچ فیلڈ کو یقین دلایا کہ ٹوکامک درحقیقت کارکردگی کی اس سطح تک پہنچ رہا ہے جس کا سوویتوں نے دعوی کیا تھا۔ اس کا نتیجہ دنیا بھر میں ٹوکامک کی تعمیر کا "حقیقی بھگدڑ" تھا، اور یہ فیوژن کے میدان میں سب سے زیادہ مطالعہ شدہ آلہ ہے۔ ٹوکامکس ٹورائڈل پنچ مشینیں ہیں۔ کلیدی فرق شعبوں کی متعلقہ طاقت ہے۔ مستحکم پنچ مشینوں میں، پلازما میں زیادہ تر مقناطیسی میدان اس میں پیدا ہونے والے کرنٹ سے پیدا ہوتا ہے۔ بیرونی استحکام کے شعبوں کی طاقت بہت کم تھی اور صرف پلازما ماس کی بیرونی تہوں میں گھس جاتی تھی۔ ٹوکامک نے اس کو الٹ دیا ؛ بیرونی مقناطیس بہت زیادہ طاقتور تھے اور پلازما کرنٹ اس کے مقابلے میں بہت کم ہو گیا تھا۔ آرٹسمووچ نے اسے اس طرح بیان کیا: یہ فرق آج کل ایک عام تصور کا حصہ ہے جسے حفاظتی عنصر کے نام سے جانا جاتا ہے، جسے q سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران استحکام برقرار رکھنے کے لیے یہ ایک سے زیادہ ہونا چاہیے ؛ زیٹا میں یہ تقریبا تھا۔ زیٹا قسم کی مشین اس ق تک پہنچ سکتی ہے، لیکن کرنٹ کے ذریعے پیدا ہونے والے اتنے ہی بڑے فیلڈز سے ملنے کے لیے بہت زیادہ طاقتور بیرونی میگنےٹس کی ضرورت ہوگی۔ ٹوکامک نقطہ نظر نے کم پنچ کرنٹ کا استعمال کرکے اسے حل کیا۔ اس نے نظام کو مستحکم بنا دیا لیکن اس کا مطلب یہ تھا کہ پلازما کو گرم کرنے کے لیے کرنٹ کا استعمال نہیں کیا جا سکتا تھا۔ ٹوکامک ڈیزائنوں کو کسی نہ کسی طرح کے بیرونی حرارتی نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ 1965 میں، نئی کھولی گئی کلہم لیبارٹری نے بین الاقوامی فیوژن محققین کی وقتا فوقتا ہونے والی میٹنگ کی میزبانی کی۔ پیش کردہ تمام کاموں میں سے، مستحکم پنچ پر صرف دو مقالے موجود تھے، دونوں زیٹا پر تھے۔ اسپٹزر نے افتتاحی تبصروں کے دوران ان کا ذکر نہیں کیا۔ عام طور پر، زیٹا میں بھیجی جانے والی بجلی کی نبض ایک موجودہ نبض بناتی ہے جس کی شکل پوسن کی تقسیم سے ملتی جلتی ہوتی ہے، جو تیزی سے اوپر کی طرف بڑھتی ہے اور پھر پیچھے ہٹ جاتی ہے۔ ایک مقالے میں نوٹ کیا گیا کہ پلازما کا استحکام کرنٹ کے کم ہونے کے فورا بعد ہی زیادہ سے زیادہ پہنچ گیا، اور پھر موجودہ نبض سے زیادہ دیر تک جاری رہا۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ کرنٹ قید فراہم کرنے کے لیے موجود تھا، کہ پلازما دراصل قید میں بڑھ جائے گا کیونکہ کرنٹ کم ہو گیا تھا یہ مکمل طور پر غیر متوقع تھا۔ اس رجحان کو "سکون" کا نام دیا گیا۔ تین سال بعد، اسی میٹنگ میں جہاں T-3 ٹوکامک کے ساتھ سوویت نتائج پہلی بار جاری کیے گئے تھے، رابنسن اور کنگ کے ایک مقالے میں سکون کی مدت کا جائزہ لیا گیا۔ انہوں نے طے کیا کہ یہ اصل ٹورائڈل مقناطیسی میدان کے الٹ جانے کی وجہ سے ہے، جس سے زیادہ مستحکم ترتیب پیدا ہوتی ہے۔ اس وقت، ٹی-3 کے نتائج کی وسعت نے اس نتیجہ کو چھایا ہوا تھا۔ جان برائن ٹیلر نے اس مسئلے کو اٹھایا اور اس تصور کا تفصیلی نظریاتی مطالعہ شروع کیا، اور اس موضوع پر 1974 کا ایک اہم مضمون شائع کیا۔ انہوں نے یہ مظاہرہ کیا کہ چونکہ چوٹی پیدا کرنے والا مقناطیسی میدان آرام دہ تھا، اس نے پہلے سے موجود مستحکم شعبوں کے ساتھ تعامل کیا، جس سے ایک خود مستحکم مقناطیسی میدان پیدا ہوا۔ یہ رجحان مقناطیسی ہیلیکیٹی کو محفوظ رکھنے کی نظام کی خواہش سے کارفرما تھا، جس نے قید کے وقت کو بہتر بنانے کے کئی طریقے تجویز کیے۔ اگرچہ مستحکم کرنے والی قوت پنچ میں دستیاب قوت سے کم تھی، لیکن یہ کافی طویل عرصے تک جاری رہی۔ ایسا معلوم ہوا کہ ایک ری ایکٹر بنایا جا سکتا ہے جو کثافت میں اضافے کے بجائے توسیع شدہ قید کے اوقات کا استعمال کرتے ہوئے ایک مختلف سمت سے لاسن کے معیار تک پہنچے گا۔ یہ تصور میں اسٹیلریٹر اپروچ سے ملتا جلتا تھا، اور اگرچہ اس میں ان مشینوں کے مقابلے میں فیلڈ کی طاقت کم ہوگی، لیکن قید کو برقرار رکھنے کے لیے درکار توانائی بہت کم تھی۔ آج اس نقطہ نظر کو ریورسڈ فیلڈ پنچ (آر ایف پی) کے نام سے جانا جاتا ہے اور یہ مسلسل مطالعہ کا شعبہ رہا ہے۔ ٹیلر کے الٹی حالت میں نرمی کے مطالعے سے مقناطیسی ہیلیکیٹی اور کم سے کم توانائی کی حالتوں کے کردار کے بارے میں ان کی وسیع تر نظریاتی تفہیم پیدا ہوئی، جس سے پلازما حرکیات کی تفہیم میں بہت ترقی ہوئی۔ کم سے کم توانائی کی حالت، جسے "ٹیلر اسٹیٹ" کہا جاتا ہے، کمپیکٹ ٹورائڈ کلاس میں فیوژن کے نئے طریقوں کو سمجھنے میں خاص طور پر اہم ہے۔ ٹیلر نے غبارے کی تبدیلی کا مطالعہ کیا، یہ ایک ایسا مسئلہ ہے جو جدید ترین اعلی کارکردگی والی ٹورائڈل مشینوں میں پلازما میں بڑے پیمانے پر بننے والی لہر کی شکلوں کے طور پر پیش آ رہا تھا۔ فیوژن ریسرچ میں ان کے کام نے انہیں پلازما فزکس کے لیے 1999 کا جیمز کلرک میکسویل انعام دلایا۔ ڈیمولیشن کلہم باضابطہ طور پر 1965 میں کھولا گیا، اور مختلف ٹیموں نے اس عرصے کے دوران سابقہ مقامات کو چھوڑنا شروع کر دیا۔ ایک ٹیم نے ستمبر 1968 تک زیٹا کو فعال رکھا۔ ہینگر 7، جس میں زیٹا اور دیگر مشینیں رکھی جاتی تھیں، کو مالی سال 2005/2006 کے دوران منہدم کر دیا گیا تھا۔ ببلیوگرافی بیرونی روابط برطانیہ کا سپوتنک-بی بی سی ریڈیو 4 پروگرام زیٹا پر پہلی بار 16 جنوری 2008 کو نشر ہوا زیٹا-پیس ایٹم، ری ایکٹر پر عصری نیوزریل اسٹوری۔ مقناطیسی قید فیوژن ڈیوائسز برطانیہ میں نیوکلیئر پاور برطانیہ میں نیوکلیئر ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نیوکلیئر ریسرچ ری ایکٹر نیوکلیئر ٹیکنالوجی برطانیہ میں آکسفورڈشائر ویل آف وائٹ ہارس میں ریسرچ انسٹی ٹیوٹ