பூமியில் ஒரு செயற்கைச் சூரியன்

[Subiththiran]

பூமியில் ஒரு செயற்கைச் சூரியன்

கண்ணுக்குத் தெரியாத அணுவுக்குள் அடங்கியுள்ள ரகசியங்களும் ஆற்றலும் கட்டுக்கடங்காதவை. அந்த ரகசியங்களைத் தெரிந்துகொண்டு இயற்பியல் வினைகள் மூலம் ஆற்றலை வெளிக்கொணர பல முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. அதன் ஒருகட்டமாக, கனமான யுரேனியம் போன்ற அணுக்களைப் பிளந்து எரிசக்தியைப் பெறும் உத்தி ஏற்கனவே இந்தியா உட்பட பல்வேறு நாடுகளில் நீண்டகாலமாகவே பயன்பாட்டில் உள்ளது.

ஆனால், அறிவியலாளர்கள் இப்போது வேறொரு முயற்சியில் தீவிரமாக ஈடுபட்டு வருகின்றனர். எளிய தனிமமான ஹைட்ரஜன் அணுக்களைப் பிணைத்து எரிசக்தி தயாரிக்கும் முயற்சி அது. சூரியனை பூமியில் படியெடுப்பதற்கு ஒப்பானது இது. சர்வதேச விண்வெளி மையம் அமைக்க பல்வேறு நாடுகள் ஒன்று கூடி எடுத்துவரும் முயற்சிக்கு அடுத்தபடியாக உலகின் மிகப்பெரிய அறிவியல் கூட்டு முயற்சி இதுவாகும். இதில் அமெரிக்கா, ரஷ்யா, ஐரோப்பிய ஒன்றிய நாடுகள், ஜப்பான், சீனா, தென்கொரியா ஆகியவற்றுடன் இந்தியாவும் இணைந்துள்ளது. `இட்டேர்' என்று சுருக்கமாக அழைக்கப்படும் இந்த சர்வதேச அணுப்பிணைவு ஆய்வுக்கான. (International Thermonuclear Energy Research) ஒப்பந்தம் நவம்பர் 22 அன்று பிரஸெல்ஸ் நகரில் கையெழுத்தானது. இந்திய அணுசக்திக் கழகத் தலைவர் அனில் ககோட்கர் இதில் இந்தியா சார்பில் கையெழுத்திட்டார்.

அணுவைப் பிளப்பதால் கிடைப்பதைவிட பல மடங்கு அதிக ஆற்றல் இரு அணுக்களைப் பிணைப்பதால் வெளிப்படும். கனமான இரு கற்களை ஒட்டுவது கடினம். ஆனால் உடைப்பது எளிது. அதுபோல, அதிக தனிம எண்கொண்ட யுரேனியம் போன்ற அணுக்களைப் பிளக்கலாம். ஆனால், பிணைப்பது என்பது குதிரைக் கொம்புதான். கனமில்லாத கற்துகள்களை கோந்து போட்டு எளிதில் ஒட்டி விடலாம். அதுபோல, இருக்கும் தனிமங்களிலேயே மிகவும் எளிதானதும் எடை குறைந்ததும் எங்கும் கிடைப்பதுமான ஹைட்ரஜன் அணுக்களைப் பிணைக்க முடியும்.

இந்தகைய ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு மூலம் தான் சூரியனிலிருந்து இவ்வளவு ஆற்றல் ஆண்டாண்டு காலமாக வெளிப்பட்டுக் கொண்டே இருக்கிறது. இரு ஹைட்ரஜன் இணைந்து ஆற்றலை வெளியிட்ட பின்பு ஹீலியமாக மாறி ஓய்வெடுத்துக் கொள்ளும். இவ்வாறு தொடர்ந்து சூரியனின் மையப் பகுதியில் பிணைப்பு வினை நடைபெற்றுக் கொண்டே வருகிறது. இன்னும் பல்லாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு இவ்வாறு ஒளி தருவதற்குப் போதிய ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் சூரியனில் இருப்பில் உள்ளது. இதையே பூமியிலும் நிகழ்த்திப் பார்ப்பதில் தற்போது அறிவியலாளர்கள் மும்முரமாகக் களமிறங்கியுள்ளனர்.

உண்மையில் இந்த முயற்சி பூமியில் ஏற்கனவே சோதிக்கப்பட்டு வெற்றி பெற்றுள்ளது. ஆனால், ஐரோப்பிய நாடுகளால் பிரிட்டனில் மேற்கொள்ளப்பட்ட அம் முயற்சியின் போது அணுக்களைப் பிணைக்கச் செலவழிக்கப்பட்ட மின்சாரத்தைவிட, கிடைத்த மின்சாரம் மிகவும் குறைவு. அதாவது, வரவைவிடச் செலவு அதிகம். எனவே, பொருளாதார ரீதியாக அது சாத்தியமானதாகப்படவில்லை. தற்போதைய சர்வதேச முயற்சி மூலம் மலிவாகவும் சுற்றுச்சூழலுக்குத் தீங்கில்லாமலும் மின்சாரம் தயாரிப்பது எப்படி என்று ஆராயப்பட உள்ளது.

அணுப் பிளவைவிட அணுப்பிணைவில் பல தடைக்கற்கள் தாண்டப்பட வேண்டியுள்ளது. உதாரணமாக, இரு அணுக்களின் உட்கருவும் நேர் மின்சுமை கொண்டவை என்பதால் அவை இயல்பாக ஒன்றையொன்று விலகித் தள்ளவே முயற்சி செய்யும். இந்த விலக்கு விசையை மேற்கொள்ள வேண்டுமானால், பத்து கோடி செல்ஸியஸ் அளவுக்கு வெப்பம் ஏற்படுத்தப்பட வேண்டும். சூரியனின் மையப்பகுதியை விட இது பத்து மடங்கு அதிகம். ஹைட்ரஜன் அணுக்களை பூமியில் பிணைக்க ஏன் சூரியனைவிட அதிக வெப்பம் தேவைப்படுகிறது என்ற கேள்வி எழுவது இயல்பு. சூரியனில் இப் பிணைப்பு அதன் மையப்பகுதியில் நடக்கிறது. அங்கு அதன் முழு எடையும் இறுக்குவது காரணமாக அதிக அழுத்தம் கிடைக்கிறது. அந்த அழுத்தத்தில் குறைந்த வெப்பநிலையே போதுமானது. ஆனால், பூமியில் இந்த இயற்பியல் வினை வளி மண்டல அழுத்தத்தில்தான் நடக்கிறது. இது சூரியனோடு ஒப்பிடுகையில், குறைவான அழுத்தம் என்பதால் அதனை ஈடுகட்டுவதற்கு கூடுதல் வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது.

இவ்வளவு பெரிய வெப்பநிலை மற்றொரு புதிய சவாலை விளைவிக்கிறது. அதாவது, இவ்வளவு பெரிய வெப்பத்தை எந்தப் பொருளாலும் தாங்கி நிற்க இயலாது. ஆய்வுகூடமும் அதிலுள்ள பொருட்களும் சேர்ந்து தீயைப் போன்ற பிளாஸ்மா நிலையை அடைந்து விடும். ஆனால், அண்மைய ஆய்வுகளின்படி போதிய மின்காந்தப் புலத்தை ஏற்படுத்தி, அதற்குள் ஹைட்ரஜன் அணுக்களைப் பிணைக்கலாம் என்பது தெளிவாகியுள்ளது. அதாவது, இந்தப் பிணைவு நடக்கும் இடத்தின் சுற்றுச்சுவர் உருகக்கூடிய திண்மப் பொருளல்ல மாறாக, மின்காந்தப் புலம்.

இப் பிணைவுக்கு ஹைட்ரஜனின் ஐசோடோப்புகளான அதாவது, வேற்று வடிவங்களான டியூட்டீரியமும் டிரிஷியமும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை எல்லா இடத்திலும் எளிதில் கிடைப்பவையே. மற்றொரு மூலப் பொருளான லித்தியமும் பூமியின் மேற்பரப்பில் தாராளமாகக் காணப்படுகிறது. செம்பரம்பாக்கம் ஏரித் தண்ணீரில் உள்ள டியூட்டீரியம், டிரிஷியம் ஆகியவற்றைப் பிரித்தெடுத்து பிணைத்து மின்சாரம் தயாரித்தால் முழு உலகுக்கும் பல நூறு ஆண்டுகளுக்கு மின்சாரம் வழங்கலாம். ஆயிரம் மெகாவாட் மின்சாரத்துக்கு நாளொன்று வெறும் ஒரு கிலோ கிராம் டியூட்டீரியமும் டிரிஷியமும் போதும். ஆனால், இதுவே அனல் மின் நிலையமானால், நாளொன்றுக்கு பத்தாயிரம் டன் நிலக்கரியை எரித்துத் தீர்க்க வேண்டும்.

அணுப் பிளவு முறையில் கதிரியக்கப் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால் பல சுற்றுச்சூழல் விளைவுகள் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டியுள்ளது. ஆனால், பிணைவில் இந்தப் பிரச்சினை இல்லை. காரணம், இங்கு பயன்படுத்தப்படும் கச்சாப் பொருள்கள் கதிரியக்கத் தன்மை கொண்டவையல்ல. விபத்து நேர்ந்தால் அணுக்கள் பிணையாமல் முரண்டு பிடிக்கும். மின்சாரம் வெளிவராது. ஆனால், அருகிலிருக்கும் பகுதிகளுக்கு தீங்கு எதுவும் ஏற்படாது என்பது இதன் மற்றொரு மிகவும் கவர்ச்சிகரமான அம்சமாகும்.

செய்யும் செலவைவிடக் கூடுதலாக எவ்வாறு அணுப் பிணைவு மூலம் மின்சாரம் தொடர்ந்து தயாரிப்பது என்பது தொடர்பான இந்த `இட்டேர்' ஆய்வுக்கு ஆகும் செலவு 1,000 கோடி யூரோ என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. 35 ஆண்டுகள் இத் திட்டத்திற்கான கால வரையறை. டோகமாக் என்றழைக்கப்படும் இத்தகைய முதலாவது சோதனை அணுப் பிணைவு உலையை பிரான்ஸ் நாட்டில் கடராச் என்ற இடத்தில் நிறுவத் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ஜப்பான் தனது நாட்டில் இதனை நிறுவ வலியுறுத்தியது. இறுதியில் ஐரோப்பிய ஒன்றியமும் ஜப்பானும் பேசி, இந்த ஆய்வுத் திட்டத்துக்கு ஜப்பானிய அறிவியலாளரைத் தலைவராக ஏற்பது என்றும், அதிக அளவு ஜப்பானிய வல்லுநர்களை இதில் ஈடுபடுத்துவது என்றும், பதிலாக, உலையை பிரான்ஸில் அமைக்க ஜப்பான் இணங்குவது என்றும் தீர்வு காணப்பட்டது. இதன் படி இதன் தலைவராக ஜப்பான் அணுசக்தி நிபுணர் கனாமே இக்கேடா பொறுப்பேற்றுள்ளார்.

`இட்டேர்' என்பதற்கு லத்தீன்மொழியில் `வழி' என்பது பொருள். மிகக் குறைந்த எரிபொருளைச் சுற்றுச்சூழலுக்குப் பாதிப்பில்லாத வகையில் பயன்படுத்தி பிரமாண்டமான அளவு மின்சாரத்தைத் தயாரிக்க இட்டேர் சிறந்த வழியாகத் திகழ வாய்ப்புள்ளது.

- தினமணி -