टोकामक : एक प्रयोगात्मक फ्यूजन रिएक्टर Tokamak :Experimental Fusion Reactor

• Tokamak एक प्रयोगात्मक मशीन (Experimental Machine) है जिसे नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है — वही प्रक्रिया जिससे सूरज (Sun) ऊर्जा उत्पन्न करता है।
• यह एक डोनट (Doughnut)-आकार की मशीन होती है, जिसमें अत्यधिक गर्म प्लाज़्मा (Plasma) को मज़बूत चुंबकीय क्षेत्रों (Strong Magnetic Fields) द्वारा नियंत्रित (Confined) किया जाता है।

Tokamak की प्रमुख विशेषताएँ (Key Features):

• फ्यूजन प्लाज़्मा (Fusion Plasma):Tokamak में प्लाज़्मा (Plasma) — एक आयनित गैस (Ionized Gas) — बनता है, जो ड्यूटेरियम (Deuterium) और ट्रिटियम (Tritium) जैसे हाइड्रोजन के समस्थानिकों (Isotopes) से बना होता है।इसे अत्यधिक उच्च तापमान (Extremely High Temperatures) तक गर्म किया जाता है ताकि हाइड्रोजन नाभिक (Hydrogen Nuclei) आपस में जुड़ (Fuse) सकें और ऊर्जा (Energy) उत्पन्न हो।
• चुंबकीय सीमांकन (Magnetic Confinement):प्लाज़्मा को एक टोरोस (Torus) यानी डोनट के आकार में बने रिएक्टर में शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों (Powerful Magnetic Fields) द्वारा सीमित किया जाता है।इससे प्लाज़्मा रिएक्टर की दीवारों से नहीं टकराता, जिससे सुरक्षा (Safety) बनी रहती है।
• कृत्रिम सूर्य (Artificial Sun):Tokamak को अक्सर "कृत्रिम सूर्य" कहा जाता है क्योंकि यह वही संलयन प्रक्रिया (Fusion Reaction) दोहराता है जो सूर्य में होती है — यानी हाइड्रोजन के नाभिक आपस में जुड़ते हैं और हीलियम बनाते हैं, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

Tokamak के प्रमुख विकास (Notable Developments in Tokamak Technology)

• जॉइंट यूरोपियन टोरस (Joint European Torus – JET): JET पहला ऐसा यंत्र था जिसने नियंत्रित नाभिकीय संलयन ऊर्जा (Controlled Fusion Power) प्राप्त करने में सफलता पाई।इसने Tokamak आधारित संलयन प्रतिक्रियाओं (Fusion Reactions) की व्यवहारिकता (Viability) को सिद्ध किया और यह संलयन अनुसंधान (Fusion Research) में एक ऐतिहासिक उपलब्धि (Milestone) है।
• इंटरनेशनल थर्मोन्यूक्लियर एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर (ITER):
• ITER दुनिया का सबसे बड़ा Tokamak रिएक्टर है, जिसे वैश्विक सहयोग (Global Collaboration) के माध्यम से विकसित किया जा रहा है।
  • उद्देश्य: यह सिद्ध करना कि नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) को एक व्यवहार्य ऊर्जा स्रोत (Viable Energy Source) के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
  • स्थान (Location): फ्रांस में निर्माणाधीन।
  • Partnership: 27 यूरोपीय संघ (EU) देशों के अलावा चीन (China), जापान (Japan), भारत (India), दक्षिण कोरिया (Republic of Korea), रूस (Russia) और संयुक्त राज्य अमेरिका (USA) इसमें भागीदार हैं।
  • ITER-India: यह परियोजना का एक अभिन्न हिस्सा है, जिसका संचालन प्लाज़्मा अनुसंधान संस्थान (Institute for Plasma Research) द्वारा किया जाता है।भारत की जिम्मेदारियाँ: क्रायोस्टैट (Cryostat), इन-वॉल शील्डिंग (In-wall Shielding) और अन्य तकनीकी पैकेज।

चीन (China):

• चीन ने दुनिया का पहला उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग Tokamak (High-Temperature Superconducting Tokamak) विकसित किया है, जिसका नाम HH70 है।

यूरोपीय संघ और जापान:

• इन्होंने JT-60SA नामक Tokamak रिएक्टर का उद्घाटन किया है, जो दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे उन्नत (Most Advanced) Tokamak है।
• उद्देश्य: स्थायी संलयन (Steady-State Fusion) प्राप्त करना।

भारत (India):

ADITYA Tokamak:

• यह भारत द्वारा स्वदेशी रूप से विकसित (Indigenously Developed) Tokamak है।
• उद्देश्य: प्लाज़्मा भौतिकी (Plasma Physics) और संलयन ऊर्जा (Fusion Energy) की संभावनाओं का अध्ययन करना।

SST-1 Tokamak:

• SST-1 यानी Steady State Superconducting Tokamak, एक Semi-Indigenousपरियोजना है।
• फोकस: संलयन ऊर्जा के दीर्घकालिक उपयोग (Long-Term Sustainability of Fusion Energy Production) पर केंद्रित है।

Tokamak की महत्ता (Significance of Tokamaks)

• संलयन ऊर्जा (Fusion Power): Tokamak का अंतिम उद्देश्य (Ultimate Goal) है — स्वच्छ ऊर्जा (Clean Energy) का ऐसा स्रोत विकसित करना जो नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करे।यह पारंपरिक नाभिकीय विखंडन रिएक्टरों (Fission Reactors) के विपरीत होता है क्योंकि:
  • इसमें ग्रीनहाउस गैसें (Greenhouse Gases) नहीं निकलतीं।
  • इसमें दीर्घकालिक रेडियोधर्मी कचरा (Long-lived Radioactive Waste) नहीं बनता। इसलिए, Tokamak एक पर्यावरण-मित्र (Environment-Friendly) और सुरक्षित ऊर्जा विकल्प प्रस्तुत करता है।
• वैश्विक सहयोग (Global Collaboration): ITER जैसे प्रोजेक्ट यह दिखाते हैं कि वैश्विक ऊर्जा चुनौतियों (Global Energy Challenges) से निपटने के लिए अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक साझेदारी (International Scientific Partnerships) कितनी आवश्यक हैं।विभिन्न देशों के वैज्ञानिक, तकनीकी विशेषज्ञ (Experts) और संस्थान मिलकर Tokamak तकनीक को आगे बढ़ा रहे हैं।
• ऊर्जा सुरक्षा (Energy Security): यदि Tokamak आधारित संलयन रिएक्टर सफल होते हैं, तो यह:Sustainable,Near-limitlessऊर्जा का स्रोत प्रदान करेंगे।यह वैश्विक ऊर्जा मांग (Global Energy Demand) को पूरा करने में मदद करेगा और ऊर्जा आत्मनिर्भरता (Energy Self-Reliance) को बढ़ावा देगा।