कोरियाने कृत्रिम सूर्य तयार करून नवीन जागतिक विक्रम नोंदवलाय...वाचा या आगळ्यावेगळ्या प्रयोगाबद्दल !!
पृथ्वी सपाट आहे या गैरसमजुतीपासून आपण मानव आता बरेच पुढे आलो आहोत. ग्रह-ताऱ्यांवर बरीच संशोधने झाली आहेत, अजून चालूही आहेत. चंद्रावर तर माणसाने यशस्वीरीत्या पाऊल टाकले आहे. पण सूर्य सर्वात उष्ण , तेजस्वी तारा म्हणून ओळखला जातो. त्याच्या उष्णतेमुळे कुठलाही सजीव त्याच्या आसपास ही येऊ शकत नाही. सूर्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान ६००० केल्व्हिन आहे तर वातावरणाचे तापमान काही ठिकाणी दहा लाख केल्व्हिनच्यावर आहे. इतकी उष्णता की यात कोणीही जिवंत राहणे अशक्य आहे. त्यामुळे सूर्याच्या बाबतीतल्या संशोधनात अनंत अडचणी आहेत.
तिथं जाणं आणि अवकाशयान सूर्यावर उतरवणं अ श क्य आहे. पण समजा, हेच तापमान इथं, पृथ्वीवर निर्माण करता आलं तर या संशोधनात नक्कीच भर पडेल. याच उद्देशाने बरेच शास्त्रज्ञ कृत्रिम सूर्य किंवा तशा प्रकारचं अतिउष्ण तापमान पृथ्वीवर निर्माण करण्याचा गेली कित्येक वर्षे प्रयत्न करत आहेत. आज आम्ही अशाच एका बऱ्याच अंशी यशस्वी ठरलेलय एका प्रयोगाची माहिती तुमच्यासाठी घेऊन आलो आहोत. या प्रयोगात सूर्याच्या तापमानाची बरोबरी करेल असं तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आलं आहे. नक्की काय आहे हे तंत्रज्ञान?
कोरियामध्ये सुपरकंडक्टिंग टोकमॅक ॲडव्हान्स्ड रिसर्च (केस्टार KSTAR) नावाची एक रिसर्च संस्था आहे. त्यांनी तयार केलेल्या कृत्रिम सूर्याने नुकताच नवीन जागतिक विक्रम केला आहे. या कृत्रिम सूर्याने अवघ्या २० सेकंदात १० कोटी डिग्रींपेक्षा जास्त तापमान राखण्यात यश मिळविले आहे. आजवरच्या अशा प्रयोगां कधीही एवढी ऊर्जा निर्माण करण्यात आली नव्हती. हा एक जागतिक विक्रमच आहे.
यापूर्वीही KSTARने अशी ऊर्जा निर्माण करण्याचे प्रयत्न केले होते. २०१९ मध्ये केलेल्या प्लाझ्मा मोहिमेदरम्यान याच यंत्राने ८ सेकंदांचा प्लाझ्मा ऑपरेटिंग वेळ गाठला होता. पण एक वर्षात हा वेळ त्यांनी दुप्पट केला आहे. त्यासाठी त्या यंत्रात अनेक बदल करण्यात आले आहेत. आजवरच्या प्रयोगांत १० सेकंदांची वेळ कुठल्याही कृत्रिम सूर्य यंत्राने ओलांडली नव्हती.
२०१८ मध्येही KSTARने असा प्रयोग केला होता. तेव्हा त्यांनी प्रथमच १०० दशलक्ष अंशांचे प्लाझ्मा आयन तापमान गाठले होते. मात्र ते तापमान केवळ १.५ सेकंद टिकले होते. केवळ दोन वर्षांत १.५ सेकंद ते २० सेकंद ही वेळ त्यांनी यशस्वी करून दाखवली. हा एक विश्वविक्रम मानला जातोय. केस्टार रिसर्च सेंटरने जाहीर केले की अमेरिकेतील सोल नॅशनल युनिव्हर्सिटी (एसएनयू) आणि कोलंबिया युनिव्हर्सिटी यांच्या संयुक्त संशोधनात प्लाझ्मा ऑपरेशन यशस्वी झाले आहे. २०१५ पर्यंत १०० दशलक्ष अंशांपेक्षा जास्त तापमान असलेल्या आयन तापमानावर ही वेळ ३०० सेकंदपर्यंत न्यायचे केस्टारचे अंतिम ध्येय आहे. म्हणजे कृत्रिम सूर्याची उष्णता ३०० सेकंदपर्यंत तशीच राखणे. २०२०२मध्ये २० सेकंद टिकणारे तापमान पुढच्या पाच वर्षांत ते इतके वाढवू शकतील हे येणाऱ्या काळात कळेलच.
पृथ्वीवर सूर्याचे तपमान कृत्रिमरित्या निर्माण करण्यासाठी केस्टारसारख्या फ्यूजन यंत्रामध्ये आयन व इलेक्ट्रॉन वेगळे ठेवावे लागतात. आयन उच्च तापमानात ठेवावे लागतात आणि हे उच्च तपमान कायम राखावे लागते. अशा उच्च तापमानात दीर्घ कालावधीसाठी फ्यूजन डिव्हाइसमध्ये प्लाझ्मा स्थिती स्थिर राखणे खूप अवघड असते. आतापर्यंत इतर फ्यूजन यंत्रांनी १०० दशलक्ष अंश किंवा त्याहून अधिक तापमानात गाठले होते. परंतु त्यापैकी कुणीही १० सेकंद किंवा त्याहून अधिक काळ ऑपरेशन यशस्वी केले नाही. बर्‍याच काळासाठी अशा उच्च तापमानात फ्यूजन यंत्रात स्थिर प्लाझ्मा स्थिती राखणे अवघड होते. २०२० च्या प्रयोगात KSTARने अंतर्गत ट्रान्सपोर्ट बॅरियर (आयटीबी) मोडची कार्यक्षमता सुधारली. त्यामुळे हे शक्य झाले असे संस्थेकडून सांगण्यात येत आहे.
KSTAR ही संस्था अणूसंशोधन क्षेत्रात अनेक विषयांत संशोधन करते. ते ITER वरती म्हणजेच इंटरनॅशनल थर्मोन्यूक्लरीअल प्रायोगिक अणुभट्टीमध्येही काम करतात. नावाप्रमाणेच हा एक आंतरराष्ट्रीय संशोधन कार्यक्रम आहे. केस्टारने गेल्या वर्षी ऑगस्टमध्ये ऑपरेशन सुरू केले होते आणि या डिसेंबरपर्यंत प्लाझ्मा निर्मिती प्रयोग पूर्ण करण्याचे ठरवले होते. ठरल्याप्रमाणे २४ डिसेंबर रोजी हे ऑपरेशन त्यांनी यशस्वी केले. आता ते २०२५ पर्यंत ३०० सेकंद ही वेळही कसे गाठतील हे पाहणे उत्सुकतेचे ठरेल. ही बातमी संशोधन क्षेत्रात अनेक नवीन शोध लावण्यास मदत करेल यात शंका नाही.
लेखिका: शीतल अजय दरंदळे
