ZETA का फुल फॉर्म क्या होता है?




ZETA का फुल फॉर्म क्या होता है? - ZETA की पूरी जानकारी?

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ZETA Full Form in Hindi

ZETA की फुल फॉर्म “Zero Energy Thermonuclear” होती है. ZETA को हिंदी में “शून्य ऊर्जा थर्मोन्यूक्लियर” कहते है.

एक थर्मोन्यूक्लियर हथियार, संलयन हथियार या हाइड्रोजन बम (एच बम) दूसरी पीढ़ी का परमाणु हथियार डिजाइन है. इसका बड़ा परिष्कार इसे पहली पीढ़ी के परमाणु बम, अधिक कॉम्पैक्ट आकार, कम द्रव्यमान, या इन लाभों के संयोजन की तुलना में बहुत अधिक विनाशकारी शक्ति प्रदान करता है. परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के लक्षण हथियार के मुख्य ईंधन के रूप में गैर-विखंडन समाप्त यूरेनियम के उपयोग को संभव बनाते हैं, इस प्रकार यूरेनियम -235 (235) जैसे दुर्लभ विखंडनीय सामग्री के अधिक कुशल उपयोग की अनुमति देते हैं.

What is ZETA in Hindi

"ज़ीरो एनर्जी थर्मोन्यूक्लियर असेंबली" के लिए संक्षिप्त ZETA, फ्यूजन पावर रिसर्च के प्रारंभिक इतिहास में एक प्रमुख प्रयोग था. पिंच प्लाज़्मा कारावास तकनीक के आधार पर, और यूनाइटेड किंगडम में परमाणु ऊर्जा अनुसंधान प्रतिष्ठान में निर्मित, ZETA उस समय दुनिया में किसी भी फ्यूजन मशीन की तुलना में बड़ा और अधिक शक्तिशाली था. इसका लक्ष्य बड़ी संख्या में संलयन प्रतिक्रियाओं का उत्पादन करना था, हालांकि यह शुद्ध ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त नहीं था.

ZETA अगस्त 1957 में परिचालन में आया और महीने के अंत तक यह प्रति पल्स लगभग एक मिलियन न्यूट्रॉन के फटने दे रहा था. मापन ने सुझाव दिया कि ईंधन 1 से 5 मिलियन केल्विन के बीच पहुंच रहा था, एक तापमान जो परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं का उत्पादन करेगा, जो न्यूट्रॉन की मात्रा को देखा जा रहा है. सितंबर 1957 में प्रारंभिक परिणाम प्रेस में लीक हो गए, और अगले जनवरी में एक व्यापक समीक्षा जारी की गई. दुनिया भर के अखबारों में पहले पन्ने के लेखों ने इसे असीमित ऊर्जा की दिशा में एक सफलता के रूप में घोषित किया, ब्रिटेन के लिए हाल ही में लॉन्च किए गए स्पुतनिक की तुलना में सोवियत संघ के लिए एक वैज्ञानिक प्रगति थी.

अमेरिका और सोवियत प्रयोगों ने भी तापमान पर समान न्यूट्रॉन फटने दिया था जो कि संलयन के लिए पर्याप्त नहीं थे. इसने लाइमैन स्पिट्जर को परिणामों के बारे में संदेह व्यक्त करने के लिए प्रेरित किया, लेकिन उनकी टिप्पणियों को ब्रिटेन के पर्यवेक्षकों ने कट्टरवाद के रूप में खारिज कर दिया. ZETA पर आगे के प्रयोगों से पता चला कि मूल तापमान माप भ्रामक थे; देखा जा रहा न्यूट्रॉन की संख्या बनाने के लिए संलयन प्रतिक्रियाओं के लिए थोक तापमान बहुत कम था. दावा है कि ZETA ने फ्यूजन का उत्पादन किया था, सार्वजनिक रूप से वापस लेना पड़ा, एक शर्मनाक घटना जिसने पूरे फ्यूजन प्रतिष्ठान को ठंडा कर दिया. बाद में न्यूट्रॉन को ईंधन में अस्थिरता के उत्पाद के रूप में समझाया गया. ये अस्थिरताएं किसी भी समान डिजाइन में निहित दिखाई देती हैं, और 1961 तक फ्यूजन पावर के लिए एक सड़क के रूप में बुनियादी चुटकी अवधारणा पर काम करती हैं.

फ्यूजन हासिल करने में ZETA की विफलता के बावजूद, डिवाइस ने एक लंबा प्रयोगात्मक जीवनकाल जारी रखा और क्षेत्र में कई महत्वपूर्ण प्रगति की. विकास की एक पंक्ति में, तापमान को अधिक सटीक रूप से मापने के लिए लेज़रों के उपयोग का परीक्षण ZETA पर किया गया था, और बाद में सोवियत टोकामक दृष्टिकोण के परिणामों की पुष्टि करने के लिए इसका उपयोग किया गया था. दूसरे में, ZETA टेस्ट रन की जांच करते समय यह देखा गया कि बिजली बंद होने के बाद प्लाज्मा स्व-स्थिर हो गया. इसने आधुनिक रिवर्स फील्ड पिंच अवधारणा को जन्म दिया है. अधिक सामान्यतः, ZETA में अस्थिरताओं के अध्ययन ने कई महत्वपूर्ण सैद्धांतिक प्रगति को जन्म दिया है जो आधुनिक प्लाज्मा सिद्धांत का आधार बनाते हैं.

परमाणु संलयन की बुनियादी समझ 1920 के दशक के दौरान विकसित हुई थी जब भौतिकविदों ने क्वांटम यांत्रिकी के नए विज्ञान की खोज की थी. जॉर्ज गामो के 1928 में क्वांटम टनलिंग की खोज ने प्रदर्शित किया कि शास्त्रीय सिद्धांत की भविष्यवाणी की तुलना में कम ऊर्जा पर परमाणु प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं. इस सिद्धांत का उपयोग करते हुए, 1929 में फ्रिट्ज हाउटरमैन और रॉबर्ट एटकिंसन ने प्रदर्शित किया कि सूर्य के मूल में अपेक्षित प्रतिक्रिया दर आर्थर एडिंगटन के 1920 के सुझाव का समर्थन करती है कि सूर्य संलयन द्वारा संचालित होता है. 1934 में, मार्क ओलिफैंट, पॉल हरटेक और अर्नेस्ट रदरफोर्ड पृथ्वी पर संलयन प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिन्होंने ड्यूटेरियम नाभिक को ड्यूटेरियम, लिथियम या अन्य तत्वों से युक्त धातु की पन्नी में शूट करने के लिए एक कण त्वरक का उपयोग किया था. इसने उन्हें विभिन्न संलयन प्रतिक्रियाओं के परमाणु क्रॉस सेक्शन को मापने की अनुमति दी, और यह निर्धारित किया कि ड्यूटेरियम-ड्यूटेरियम प्रतिक्रिया अन्य प्रतिक्रियाओं की तुलना में कम ऊर्जा पर हुई, जो लगभग 100,000 इलेक्ट्रॉनवोल्ट (100 केवी) पर चरम पर थी.

यह ऊर्जा हजारों लाखों केल्विन तक गर्म गैस में कणों की औसत ऊर्जा से मेल खाती है. कुछ दसियों हज़ार केल्विन से अधिक गर्म किए गए पदार्थ अपने इलेक्ट्रॉनों और नाभिकों में अलग हो जाते हैं, जिससे गैस जैसी स्थिति पैदा होती है जिसे प्लाज्मा कहा जाता है. किसी भी गैस में कणों की ऊर्जा की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, आमतौर पर मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन आंकड़ों के बाद. ऐसे मिश्रण में, कणों की एक छोटी संख्या में बल्क की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा होगी. यह एक दिलचस्प संभावना की ओर जाता है; यहां तक ​​​​कि 100,000 eV से कम तापमान पर भी, कुछ कणों में संलयन से गुजरने के लिए यादृच्छिक रूप से पर्याप्त ऊर्जा होगी. उन प्रतिक्रियाओं से भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है. यदि उस ऊर्जा को वापस प्लाज्मा में कैद किया जा सकता है, तो यह अन्य कणों को भी उस ऊर्जा में गर्म कर सकती है, जिससे प्रतिक्रिया आत्मनिर्भर हो जाती है. 1944 में, एनरिको फर्मी ने गणना की कि यह लगभग 50,000,000 K.पर होगा.

ब्रीडर रिएक्टर, परमाणु रिएक्टर जो ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए खपत से अधिक विखंडनीय सामग्री का उत्पादन करता है. इस विशेष प्रकार के रिएक्टर को विद्युत ऊर्जा उत्पादन के लिए परमाणु ईंधन आपूर्ति का विस्तार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है. जबकि एक पारंपरिक परमाणु रिएक्टर ईंधन के लिए केवल आसानी से विखंडन योग्य लेकिन अधिक दुर्लभ आइसोटोप यूरेनियम -235 का उपयोग कर सकता है, एक ब्रीडर रिएक्टर यूरेनियम -238 या थोरियम को नियोजित करता है, जिसमें से बड़ी मात्रा में उपलब्ध हैं. उदाहरण के लिए, यूरेनियम -238, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सभी यूरेनियम का 99 प्रतिशत से अधिक है. प्रजनकों में, इस आइसोटोप का लगभग 70 प्रतिशत बिजली उत्पादन के लिए उपयोग किया जा सकता है. इसके विपरीत, पारंपरिक रिएक्टर अपनी ऊर्जा का एक प्रतिशत से भी कम निकाल सकते हैं.

पहला प्रायोगिक ब्रीडर रिएक्टर, नामित EBR-1, 1951 में अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा इडाहो फॉल्स, इडाहो के पास नेशनल रिएक्टर टेस्टिंग स्टेशन (जिसे अब इडाहो नेशनल इंजीनियरिंग लेबोरेटरी कहा जाता है) में विकसित किया गया था. फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन, जापान और सोवियत संघ ने बाद में प्रायोगिक प्रजनकों का निर्माण किया. यद्यपि 1960 के दशक के बाद अतिरिक्त यूरेनियम भंडार की खोज के परिणामस्वरूप ब्रीडर रिएक्टरों में रुचि कम हो गई, रूस, चीन, भारत और जापान में प्रजनक रिएक्टर प्रचालन में हैं.

21वीं सदी की शुरुआत में, फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों का उपयोग करने वाले सभी बड़े बिजली संयंत्रों ने तरल-धातु फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों को नियोजित किया, जो कृत्रिम रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से यूरेनियम -238 को विखंडनीय आइसोटोप प्लूटोनियम -239 में परिवर्तित करते हैं. इसके बाद प्लूटोनियम-239 पर उच्च गति वाले न्यूट्रॉनों से बमबारी की जाती है. जब एक प्लूटोनियम नाभिक एक ऐसे मुक्त न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, तो यह दो विखंडन टुकड़ों में विभाजित हो जाता है. यह विखंडन गर्मी के साथ-साथ न्यूट्रॉन भी छोड़ता है, जो बदले में अन्य प्लूटोनियम नाभिक को विभाजित करता है, और भी अधिक न्यूट्रॉन को मुक्त करता है. चूंकि इस प्रक्रिया को बार-बार दोहराया जाता है, यह एक आत्मनिर्भर श्रृंखला प्रतिक्रिया बन जाती है, जो मुख्य रूप से गर्मी के रूप में ऊर्जा का एक स्थिर स्रोत प्रदान करती है, जिसे रिएक्टर कोर से तरल सोडियम शीतलक द्वारा ताप विनिमायकों की एक प्रणाली में ले जाया जाता है. . यह प्रणाली विद्युत जनरेटर को चलाने वाले टरबाइन के लिए भाप का उत्पादन करने के लिए गर्मी का उपयोग करती है.

प्रस्तावित फास्ट ब्रीडर में गैस-कूल्ड फास्ट रिएक्टर शामिल हैं, जिन्हें हीलियम से ठंडा किया जाता है, और सोडियम-कूल्ड और लेड-कूल्ड फास्ट रिएक्टर. इसके अतिरिक्त, एक सुपरक्रिटिकल वाटर फास्ट रिएक्टर प्रस्तावित किया गया है जो तरल पानी का उपयोग करने के लिए एक सुपरक्रिटिकल दबाव पर काम करेगा जो न तो भाप है और न ही तरल है.

इस संभावना का लाभ उठाने के लिए ईंधन प्लाज्मा को लंबे समय तक एक साथ रखने की आवश्यकता होती है ताकि इन यादृच्छिक प्रतिक्रियाओं को होने में समय लगे. किसी भी गर्म गैस की तरह, प्लाज्मा में एक आंतरिक दबाव होता है और इस प्रकार आदर्श गैस कानून के अनुसार विस्तार करने की प्रवृत्ति होती है. एक संलयन रिएक्टर के लिए, समस्या इस दबाव के खिलाफ प्लाज्मा को समाहित रखने में है; कोई भी ज्ञात भौतिक कंटेनर इन तापमानों पर पिघल जाएगा. एक प्लाज्मा विद्युत प्रवाहकीय होता है, और विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के अधीन होता है. एक चुंबकीय क्षेत्र में, इलेक्ट्रॉन और नाभिक चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की परिक्रमा करते हैं. एक साधारण कारावास प्रणाली एक प्लाज्मा से भरी ट्यूब होती है जिसे सोलनॉइड के खुले कोर के अंदर रखा जाता है. प्लाज्मा स्वाभाविक रूप से बाहर की ओर ट्यूब की दीवारों तक फैलाना चाहता है, साथ ही इसके साथ सिरों की ओर बढ़ना चाहता है. सोलनॉइड ट्यूब के केंद्र के नीचे एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो कि कणों की परिक्रमा करेगा, पक्षों की ओर उनकी गति को रोक देगा. दुर्भाग्य से, यह व्यवस्था प्लाज्मा को ट्यूब की लंबाई के साथ सीमित नहीं करती है, और प्लाज्मा सिरों से बाहर निकलने के लिए स्वतंत्र है.

इस समस्या का स्पष्ट समाधान ट्यूब को एक टोरस (अंगूठी या डोनट के आकार) में मोड़ना है. पक्षों की ओर गति पहले की तरह विवश बनी हुई है, और जबकि कण रेखाओं के साथ चलने के लिए स्वतंत्र रहते हैं, इस मामले में, वे बस ट्यूब की लंबी धुरी के चारों ओर घूमेंगे. लेकिन, जैसा कि फर्मी ने बताया, [ए] जब परिनालिका को एक वलय में मोड़ा जाता है, तो विद्युत वाइंडिंग बाहर की तुलना में अंदर की तरफ एक साथ करीब होगी. यह ट्यूब के पार एक असमान क्षेत्र की ओर ले जाएगा, और ईंधन धीरे-धीरे केंद्र से बाहर निकल जाएगा. इस बहाव का प्रतिकार करने के लिए कुछ अतिरिक्त बल की आवश्यकता है, जिससे लंबी अवधि के कारावास की व्यवस्था की जा सके.