चीन का EAST फ्यूजन रिएक्टर घनत्व सीमाओं को पार करता है: भारत के वैज्ञानिक सहयोग पर प्रभाव
13 जनवरी, 2026 को, चीन का Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) उस मुकाम पर पहुंचा जिसे कई भौतिकविदों ने परमाणु संलयन अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि माना है। प्लाज्मा घनत्व को महत्वपूर्ण ग्रीनवाल्ड सीमा से 65% अधिक बढ़ाकर, EAST एक स्थिर संचालन क्षेत्र में प्रवेश कर गया, जिसे पहले असंभव माना जाता था। यह विकास न केवल वैश्विक फ्यूजन विज्ञान के लिए बल्कि भारत की International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) संघ में महत्वाकांक्षाओं के लिए भी गहरा प्रभाव डालता है।
विज्ञान और दांव
अक्सर “कृत्रिम सूर्य” के रूप में संदर्भित, EAST परमाणु संलयन का उपयोग करता है — वह प्रक्रिया जो सितारों को शक्ति देती है — जिसमें ड्यूटेरियम और ट्रिटियम जैसे हाइड्रोजन आइसोटोप को अत्यधिक गर्मी में फ्यूज करके हीलियम का निर्माण किया जाता है, जबकि विशाल मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है। परमाणु विखंडन के विपरीत, संलयन ऊर्जा प्रदान करता है बिना रेडियोधर्मी अपशिष्ट या कार्बन उत्सर्जन के जोखिम के। हालांकि, आत्म-निरंतर (“जलने”) प्लाज्मा का निर्माण तकनीकी और सैद्धांतिक सीमाओं के कारण कठिन बना हुआ है। उदाहरण के लिए, ग्रीनवाल्ड सीमा, एक टोकामक द्वारा संभाली जा सकने वाली अधिकतम प्लाज्मा घनत्व को परिभाषित करती है, इससे पहले कि वह स्थिरता खो दे। इसे 65% पार करना, जैसा कि चीन ने किया है, कोई मामूली लाभ नहीं है; यह प्लाज्मा संकुचन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है।
EAST द्वारा किए गए विकास ITER के लिए आवश्यक हैं, जो एक वैश्विक मेगाप्रोजेक्ट है जिसमें भारत सहित सात प्रमुख प्रतिभागी शामिल हैं। ITER का मिशन दुनिया का सबसे बड़ा संचालनात्मक टोकामक बनाना है, जो केवल 50 मेगावाट के इनपुट से 500 मेगावाट ऊर्जा उत्पादन करने का लक्ष्य रखता है। भारत, एक पूर्ण सदस्य और योगदानकर्ता के रूप में, 2024 तक ITER में 10,000 करोड़ रुपये से अधिक का निवेश कर चुका है और महत्वपूर्ण घटकों जैसे कि क्रायोस्टेट सिस्टम और डायग्नोस्टिक्स उपकरणों की आपूर्ति के लिए जिम्मेदार है। ITER की सफलता या विफलता भारत के ऊर्जा भविष्य को आकार देगी, खासकर जब वह जीवाश्म ईंधनों पर निर्भरता और कोयले पर बढ़ती निर्भरता का सामना कर रहा है।
आशावाद का आधार
EAST की उपलब्धि यह संकेत देती है कि नियंत्रित संलयन अपने पूरी तरह से प्रयोगात्मक मूल से आगे बढ़ रहा है। घनत्व सीमा से 65% अधिक प्लाज्मा को स्थिर करने की क्षमता संलयन विज्ञान को सकारात्मक ऊर्जा उत्पादन के elusive लक्ष्य के करीब लाती है। इसे हासिल करना परिवर्तनकारी होगा: संलयन कार्बन उत्सर्जन का उत्पादन नहीं करता, विखंडन की तुलना में प्रति किलोग्राम चार गुना अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है, और नगण्य रेडियोधर्मी अपशिष्ट छोड़ता है। इसके अलावा, ड्यूटेरियम और लिथियम जैसे महत्वपूर्ण ईंधन प्रचुर मात्रा में उपलब्ध हैं — समुद्री जल में अकेले लगभग 4.6 ट्रिलियन टन ड्यूटेरियम है, जो वैश्विक ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए लाखों वर्षों के लिए पर्याप्त है।
विशेष रूप से भारत के लिए, EAST की सफलता हमारे भविष्य के फ्यूजन प्रयोगों में भागीदारी के लिए सीखने का अवसर प्रदान करती है। ITER टोकामक के 2035 तक कमीशन होने की योजना है, पूर्वी एशिया से मिली सीखें लागत को कम करने और देरी को घटाने में मदद कर सकती हैं। इसके अलावा, EAST जैसी उपलब्धियां फ्यूजन अनुसंधान में सार्वजनिक निवेश को बनाए रखने के लिए तर्क को मजबूत करती हैं, ITER के बढ़ते €22 बिलियन बजट और लगातार समयसीमा में देरी के बारे में चिंताओं का सामना करती हैं।
असुविधाजनक प्रश्न
हालांकि, वास्तविक उत्साह को कुछ संदेह के साथ संतुलित करना आवश्यक है — विशेष रूप से ITER में प्रौद्योगिकी हस्तांतरण और समानता के संबंध में। आलोचकों का लंबे समय से तर्क है कि चीन की बढ़ती उन्नत टोकामक परियोजनाएं, जिसमें EAST भी शामिल है, अंतरराष्ट्रीय पहल को overshadow कर देती हैं। हालांकि चीन ITER का एक मुख्य सदस्य है, लेकिन इसकी घरेलू प्रगति असुविधाजनक परिदृश्यों को जन्म देती है। क्या बीजिंग की एकतरफा प्रगति उसे फ्यूजन विज्ञान में ऊर्जा का एकाधिकार दे सकती है, जबकि भारत और अन्य को द्वितीयक भूमिकाओं में relegated कर सकती है? ऐसे असंतुलन के सामरिक प्रभावों को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता, खासकर एक ऐसे युग में जहां महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों को राजनीतिक रूप दिया जाता है।
घरेलू स्तर पर, भारत की ITER में भागीदारी अवसर लागत के साथ आती है। हमारे 10,000 करोड़ रुपये के निवेश के बावजूद, अन्य क्षेत्रों — जैसे सौर और बैटरी प्रौद्योगिकियों — के लिए अनुसंधान और विकास (R&D) फंडिंग अपेक्षाकृत स्थिर है। ITER के अंतहीन देरी के इतिहास को देखते हुए, एक प्रश्न उठता है: भारत कितनी देर तक इंतजार कर सकता है जबकि वह लगभग 85% तेल और 50% प्राकृतिक गैस का आयात कर रहा है? फ्यूजन भविष्य की ऊर्जा हो सकती है, लेकिन उस भविष्य का समय अभी भी अनिश्चित है। नीति निर्माताओं को यह विचार करना चाहिए कि क्या हमारी वैज्ञानिक ऊर्जा और वित्तीय संसाधनों को अधिक तात्कालिक लाभ पर बेहतर तरीके से खर्च किया जा सकता है।
एक तुलनात्मक दृष्टि: दक्षिण कोरियाई अनुभव
दक्षिण कोरिया एक उपयोगी प्रतिकूल बिंदु प्रदान करता है। इसका KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) रिएक्टर भी उच्च-स्थिरता प्लाज्मा का पीछा कर रहा है। वास्तव में, KSTAR ने 2021 में 30 सेकंड के लिए 120 मिलियन डिग्री सेल्सियस पर प्लाज्मा बनाए रखने के लिए एक वैश्विक रिकॉर्ड स्थापित किया। हालांकि, चीन के विपरीत, दक्षिण कोरिया का फ्यूजन कार्यक्रम ITER के दीर्घकालिक लक्ष्यों में गहरे एकीकरण के साथ संचालित होता है। सियोल ने सार्वजनिक रूप से अपने टोकामक अनुसंधान को ITER के लिए पूरक बनाने की प्रतिबद्धता जताई है, न कि सर्वोच्चता के लिए समानांतर दौड़। यह अंतर महत्वपूर्ण है: जबकि चीन का वर्चस्व ITER के सहयोगात्मक संभावनाओं पर संदेह उत्पन्न करता है, दक्षिण कोरिया वैश्विक स्तर पर वैज्ञानिक पूंजी को एकत्रित करने के लिए एक व्यावहारिक मॉडल प्रस्तुत करता है। यहां एक मार्ग है जिसे भारत को अपने ITER निवेश पर अधिकतम लाभ उठाने के लिए अपनाना चाहिए।
भारत को इस स्थिति में कहाँ छोड़ता है?
भारत का परमाणु संलयन में प्रवेश निश्चित रूप से एक आकांक्षा है जिसे समर्थन मिलना चाहिए। कुछ देशों के पास ITER में सार्थक योगदान देने के लिए आवश्यक औद्योगिक आधार या वैज्ञानिक कार्यबल नहीं है, और भारत के योगदान — जैसे कि दुनिया के सबसे बड़े क्रायोस्टेट की आपूर्ति करना — ऐसी क्षमताओं को प्रदर्शित करते हैं। फिर भी, भारत की रणनीति को विकसित होना चाहिए। पहले, हमें ITER या EAST जैसे बाहरी केंद्रों से स्वतंत्र घरेलू विशेषज्ञता का निर्माण करना चाहिए। Institute for Plasma Research (IPR) गुजरात में सही दिशा में एक कदम है लेकिन इसे विस्तारित संसाधनों और अधिक स्पष्ट रूप से परिभाषित जनादेश की आवश्यकता है। जबकि वैश्विक सहयोग अमूल्य हैं, भारत को वैज्ञानिक निर्भरता से बचने के लिए स्वदेशी ज्ञान प्रणालियों में निवेश करना चाहिए।
दूसरा, नीति निर्माताओं को ITER के दीर्घकालिक वादे को आज की तात्कालिक ऊर्जा संकटों के साथ समेटना होगा। जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करना और वायु प्रदूषण को कम करने के लिए तात्कालिक नवाचारों की आवश्यकता है, केवल मेगा-प्रोजेक्ट की आकांक्षाएं नहीं। फ्यूजन के लिए अत्यधिक आशावाद हवा में नीति जड़ता को जोखिम में डाल सकता है, जैसे कि पवन, सौर और हरे हाइड्रोजन क्षेत्रों में।
प्रारंभिक अभ्यास प्रश्न
परमाणु संलयन में, निम्नलिखित में से कौन सा ईंधन संयोजन सबसे सामान्यतः उपयोग किया जाता है?
- (a) यूरेनियम-235 और प्लूटोनियम-239
- (b) ड्यूटेरियम और ट्रिटियम
- (c) हाइड्रोजन-1 और हाइड्रोजन-2
- (d) थोरियम और रहनियम
परमाणु संलयन अनुसंधान में ग्रीनवाल्ड सीमा का महत्व क्या है?
- (a) अधिकतम संलयन शक्ति को निर्धारित करता है
- (b) टोकामक में स्थिरता के लिए अधिकतम प्लाज्मा घनत्व को परिभाषित करता है
- (c) आत्म-निरंतर प्लाज्मा के लिए तापमान सीमा निर्धारित करता है
- (d) फ्यूजन अनुसंधान के लिए टोकामक डिजाइन को मानकीकृत करता है
मुख्य अभ्यास प्रश्न
International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) परियोजना में भारत की भागीदारी की संरचनात्मक सीमाओं का आकलन करें। घरेलू क्षमता की सीमाएँ वैश्विक फ्यूजन breakthroughs का लाभ उठाने की हमारी क्षमता को कितनी हद तक बाधित करती हैं?