అంతమంటూ లేని విశాల విశ్వాంతరాలు కంటికి కనిపించని చిన్న కణం విస్పోటం చెందడం ద్వారా ఏర్పడ్డాయని చెబితే నమ్ముతారా..? అసలు ఆ కణంలో అంత భారీ పదార్థం ఎక్కడిది..?
ఇప్పటికైతే ఆ రహస్యాలేంటో ఇంకా తెలియదు. అయితే అడపా దడపా పరిశోధకులు కొన్ని విషయాలు కనిపెడుతూ మానవాళి అభ్యున్నతికి పాటుపడుతున్నారు. అందులో ఒకటి ప్రపంచం ఎదుర్కుంటున్న ఇంధనకొరతకు ఓ పరిష్కారం. అయితే ఆ పరిష్కారం భూమి ఎదుర్కుంటున్న ఓ సమస్య లోంచి అవడం ఇక్కడ విశేషంగా చెప్పుకోవాలి..ప్రస్తుతం ప్రపంచం ఎదుర్కొంటున్న రెండు ప్రధాన సమస్యలకు శాస్త్రవేత్తలు ఓ మార్గం కనిపెట్టారు..మీకు తెలుసా మనం ఇప్పుడు పర్యావరణ పరంగా విపరీతమైన హీట్ వేవ్ ని ఎదుర్కుంటున్నాం..దానితో పాటే ఇంధన కొరతను ఎదుర్కుంటున్నాం.. ఇక్కడే ఓ ట్విస్టుంది. సమస్య నుంచి సమస్యకు పరిష్కారం.. ఈ అపారమైన భూతాపం నుంచే ఇంధనం స్రుష్టించడం..ఇదే ఆ అద్భుత పరిష్కారం.
దీనిని కనుగొనబడిన రోజు మానవాళికి ఓ కీలక మైలురాయిగా నిలిచిపోనుంది. నక్షత్రాలకు వెలుగులను ప్రసాదించే కేంద్రక సంలీన చర్యను.. అంటే ఇంగ్లీషులో దీనినే న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్’ అని అంటారు. దానిని భూమిపై సాకారం చేసే దిశగా ఓ చరిత్రాత్మక ఘట్టం ఇప్పుడు ఆవిష్కృతమైంది. దశాబ్దాలుగా శాస్త్రవేత్తలు సాగించిన ఆ కృషి అనితరసాధ్యంగా చెప్పుకోవచ్చు. ఇంతకీ ఏమిటా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ అంటే.. సూర్యుడు, ఇతర నక్షత్రాల్లో న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా శక్తి వెలువడుతుంది. అది ఎప్పుడో తేలిన సత్యం. అందులో తేలికైన హైడ్రోజన్ పరమాణువులు కలిసిపోయి హీలియం అనే భార మూలకం ఏర్పడుతుంది. ఈ క్రమంలో కాంతి, వేడి రూపంలో అపారశక్తి వెలువడుతుంది. మనకు శక్తిని ప్రసాదించే సూర్యుడిపై జరుగుతున్నది ఇదే..
అందులోంచే గ్రహాలు ఎలా ఏర్పడ్డాయి..దీనికి అంతెక్కడిది..?
మనం చూస్తున్న సౌర వెలుగులు, అంతటి ఉష్ణానికి మూలంగా సూర్యుడి ఉపరితలంపై జరుగుతున్నది ఇదే. దీనినే మన కోసం మనం భూమిపై క్రుత్రిమంగా స్రుష్టించుకోవాలని అనుకుంటున్నాం. ఇప్పుడు విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం బొగ్గును గ్యాస్ ను మండిస్తున్నాం. దానితో పాటే అపారమైన కార్బన్ డై యాక్సైడ్ ను పర్యావరణంలోకి వదులుతున్నాం. దాని వల్ల ప్రపంచానికి అపారమైన నష్టం వాటిల్లుతోంది. అలాంటి ఇంధనాల అవసరం లేకుండా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా ఉష్ణాన్ని వాడుకుని నీటిని మండింపజేసి విద్యుత్ తయారుచేసుకుంటే ఏ రకమైన కాలుష్యాలు వెలువడవు. దాంతో క్లీన్ అండ్ గ్రీన్ పద్దతిలో విద్యుత్ లభిస్తుంది. ప్రక్రుతికి ఏ నష్టమూ వాటిల్లదు. పైగా భూమిని వేదిస్తున్న హీట్ వేవ్ సమస్య కూడా తగ్గిపోతుంది. నిజానికి ప్రక్రుతి మనకు సమస్యతో పాటు పరిష్కారం కూడా ఇచ్చింది. అయితే దానిని గుర్తించడానికి ఇంత సమయం పట్టిందన్నమాట.
మరికాస్త వివరాలకు వెళితే.. ఒకేరకమైన రెండు పరమాణువులను కలపడం సైన్స్ పరంగా చాలా కష్టం.వాటికి ఒకే విధమైన చార్జ్ లేదా ఆవేశం ఉంటుంది. బ్యాటరీల్లో రెండు ధనావేశ అంచులు పరస్పరం వికర్షించుకున్నట్లు.. ఇవి కూడా ఎన్నడూ కలవవు.
అసాధారణ పరిస్థితుల్లోనే కలుస్తాయి. సూర్యుడి కేంద్ర భాగంలోని భారీ ఉష్ణోగ్రతలు ఎంత ఉంటాయో మీకు తెలుసా..?
సుమారు కోటి డిగ్రీల సెల్సియస్.. భూ వాతావరణంతో పోలిస్తే 100 బిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ పీడనం కూడా ఉంటుంది. అందువల్లనే అక్కడ ఫ్యూజన్ అన్నది సాధ్యమవుతోంది. సూర్యుడిలో ఉండే అసాధారణ గురుత్వాకర్షణ శక్తి వల్ల సహజసిద్ధంగా అక్కడ ఇలాంటి పరిస్థితులు ఏర్పడ్డాయి. ఫ్యూజన్ చర్యలు తీవ్రమైన వేడితో కూడిన ప్లాస్మాలో జరుగుతాయి. అందులో ధనావేశపు అయాన్లు, స్వేచ్ఛగా కదిలే ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. దీని లక్షణాలు ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలకు భిన్నంగా ఉంటాయి..
అమెరికాలోని కాలిఫోర్నియాలో ఉన్న లారెన్స్ లివర్మూర్ నేషనల్ ల్యాబ్కు చెందిన నేషనల్ ఇగ్నిషన్ ఫెసిలిటీ పరిశోధకులు ఈ నెల 5న ‘ఫ్యూజన్ ఇగ్నిషన్’ అనే కీలక ప్రయోగం నిర్వహించారు. అందులో వారు వందశాతం విజయం సాధించారు. సంలీన చర్య కోసం వెచ్చించినదాని కన్నా ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడాన్ని ఫ్యూజన్ ఇగ్నిషన్ అని అంటున్నారు. ఇంతకీ వారేం చేసారంటే..పెద్దగా అర్థం కాని డీటెయెల్స లోకి వెళ్లకుండా చూస్తే..డ్యుటీరియం, ట్రిటియంతో కూడిన కొద్దిపాటి ఇంధనాన్ని ఒక క్యాప్సూల్లో ఉంచారు. దీనిపైకి 192 తీక్షణమైన పవర్ ఫుల్ లేజర్లను ప్రయోగించారు. వీటి శక్తి అపారంగా ఉంటుంది…అది ఎంతంటే 10 కోట్ల డిగ్రీల సెల్సియస్ వేడికి సమానమైన, భూ వాతావరణం కన్నా 100 బిలియన్ల రెట్లు ఎక్కువ ఒత్తిడిని కలిగిన సామర్థ్యం ఈ పుంజాలకు ఉంది.
ఈ లేజర్ కిరణాలు నేరుగా డ్యూటీరియం, ట్రిటియం లాంటి అరుదైన ఖనిజాలున్న క్యాప్సూల్ను తాకినప్పుడు ఎక్స్రేలు ఉత్పత్తి అయ్యాయి. అవి.. లక్షల డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రతను, తీవ్ర పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేసాయి. ఫలితంగా స్వల్ప సమయంపాటు ఒక నక్షత్రంలో ఉండే పరిస్థితులు ఆవిష్కృతమయ్యాయి. అంటే సూర్యుడిపై అనునిత్యం జరుగుతున్న ప్రక్రియ ప్రయోగశాలలో క్షణం పాటు జరిగిందన్నమాట. ఈ ప్రయోగం అనంతరం.. ఫ్యూజన్ చర్యలో విడుదలైన శక్తి, లేజర్లు వినియోగించిన శక్తిల నిష్పత్తిని శాస్త్రవేత్తలు కూలంకుశంగా పరిశీలించారు.
దీన్ని ‘గెయిన్’గా వ్యవహరిస్తున్నారు. ఇది 1 కన్నా ఎక్కువగా ఉంటే లేజర్ల ద్వారా వినియోగమైన దాని కన్నా ఫ్యూజన్ ప్రక్రియలో ఎక్కువగా శక్తి విడుదలైనట్లే అనుకోవచ్చు. ఈ ప్రయోగాన్ని ఎన్ఐఎఫ్ అంటారు. ఇందులో ఇంధనంపైకి 20 లక్షల జౌల్స్ శక్తితో లేజర్లను ప్రయోగించారు. ఇదంతా సెకనులో వందలకోట్ల వంతు సమయంలోనే జరిగింది. ఫలితంగా 30 లక్షల జౌల్స్ శక్తి విడుదలైనట్లు తేలింది. అంటే.. గెయిన్ 1.5గా ఉందన్నమాట. ఇలా.. వినియోగించినదాని కన్నా ఎక్కువ శక్తి ఉత్పత్తయిన దాఖలాలు గతంలో ఎన్నడూ లేవు.

తాజాగా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్లో ఉత్పత్తయ్యే వ్యర్థాల్లో రేడియోధార్మికత చాలా తక్కువ. పైగా అవి త్వరగా క్షీణించిపోతాయి. గ్రీన్హౌస్ ఉద్గారాలను వెలువరించే చమురు, గ్యాస్ వంటి శిలాజ ఇంధనాలను ఫ్యూజన్ చర్యలో వాడనే వాడరు. ఇందులో వెలువడేది హీలియం. అంటే అది ఏమాత్రం విషతుల్యంకాని జడవాయువు. నిజానికి నక్షత్రాల్లో జరిగే ఫ్యూజన్ చర్యను భూమిపై సాకారం చేయాలని 1950 నుంచి 50కిపైగా దేశాల శాస్త్రవేత్తలు ప్రయత్నాలు చేస్తున్నారు. దీనివల్ల భారీగా పర్యావరణ అనుకూల విద్యుత్ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చని వారు చెబుతూ వచ్చారు. సౌర, వాయు శక్తికి భిన్నంగా ఉండే ఫ్యూజన్ పవర్ విస్తృతంగా ఉపయోగించడం ద్వారా దేశాలు.. 2050 నాటికి ‘నెట్ జీరో’ ఉద్గారాల స్థాయిని అందుకోవచ్చు.
ఫ్యూజన్ విధానంలో కిలో ఇంధనం ద్వారా నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అదే.. చమురు లేదా బొగ్గుతో పోలిస్తే ఏకంగా 40 లక్షల రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని సాధించడంతో సమానం. పైగా ఫ్యూజన్ చర్యల్లో వాడే ఇంధనాలు భూమిపై అపారంగా ఉన్నాయి. ఇందులో డ్యుటీరియాన్ని సముద్ర జలాల నుంచి చౌకలో ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
ట్రిటియాన్ని లిథియం ద్వారా ఫ్యూజన్ ప్రక్రియలో తీసుకోవచ్చు. లిథియం నిల్వలు కూడా ప్రపంచంలో చాలా చోట్లా పుష్కలంగా ఉన్నాయి. వీటితో మానవాళి లక్షల ఏళ్ల పాటు ఇంధన అవసరాలను తీర్చుకోవచ్చు. ఒక్క ఉదాహరణతో ఈ విధానం ఎంత ఉపయోగకరమో చెప్పొచ్చు. ఫ్యూజన్ చర్యలో కొద్ది గ్రాముల మేర ఇంధనం అంటే డ్యుటీరియం, ట్రిటియంతో ఒక టెరాజౌల్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అంటే అభివృద్ధి చెందిన దేశంలో ఒక వ్యక్తి ఇంధన అవసరాలను 60 ఏళ్ల పాటు తీర్చడానికి ఇది సరిపోతుందని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు. అందుకే ఆ దిశగా ఇప్పుడు ప్రయత్నాలు వేగవంతం అయ్యాయి.