दक्षिणी फ्रान्सको प्रोभेन्स क्षेत्रस्थित एउटा सानो पहाडबाट दुईवटा सूर्य देखिन्छ । एउटा साढे चार खर्ब वर्ष पुरानो सूर्य, जुन हामी सो ठाउँ पुग्दा अस्ताउँदै थियो । अर्को हजारौँ मानव मस्तिष्क र हातले बनाउँदै गरेको एकदम सुस्तरी उदाइरहेको कृत्रिम सूर्य । विशाल निर्माण क्षेत्रमा बनिरहेको सूर्यले काम गर्न थालेपछि मानव इतिहासकै सबैभन्दा ठूलोमध्ये एक सङ्कट जलवायु सङ्कटलाई समाधान हुन सक्छ ।
फ्रान्सको सानो कम्युन सेन्ट–पल–ले–डुरेन्समा ३५ देशहरू मिलेर ‘न्युक्लियर फ्यूजन’ लाई यथार्थमा बदल्ने प्रयास गर्दैछन् । सूर्य र सम्पूर्ण तारामा प्राकृतिक रूपमा चल्ने प्रक्रिया ‘न्युक्लियर फ्युजन’लाई पृथ्वीमा नक्कल गर्ने प्रयास हालसम्म निक्कै कठिन साबित भएको छ ।
वैज्ञानिकहरूका अनुसार न्युक्लियर फ्यूजनले अथाहा ऊर्जा उत्पादन गर्छ र खनिज इन्धनले झैँ यसले हरित गृह ग्यासको उत्सर्जन अलिकति पनि गर्दैन । हाल यसमा विभिन्न देशले बिजुली उत्पादन गर्न प्रयोग गरिरहेको ‘न्युक्लियर फिसन(आणविक विखण्डन)’प्रक्रियाले जस्तो हजारौँ वर्षसम्म नष्ट नहुने रेडियोधर्मी अवशेष पनि बाँकी रहँदैन ।
यदि सफल भयो भने फ्युजन ऊर्जाले विश्वको अधिकांश ऊर्जाको आवश्यकता पुरा गर्छ । फ्युजन पावरप्लान्टले जम्मा १ ग्राम इन्धनबाट ८ टन तेल बराबरको ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छ । तर फ्युजन ऊर्जा कहिले यथार्थमा बदलिएला ? वैज्ञानिकहरूमाझ एउटा ठट्टा प्रख्यात छः फ्युजन ऊर्जा कहिले सम्भव होला भनेर जहिले प्रश्न गरे पनि उत्तर सधैँ ‘३० वर्ष पछि’ हुन्छ ।
तर इतिहासमा पहिलो पटक, यो यथार्थ बन्ने सम्भावना बढेको छ ।
फेब्रुअरीमा बेलायतको अक्सफोर्ड नजिकैको कुल्हाम गाउँमा वैज्ञानिकहरूले एउटा महत्त्वपूर्ण सफलता हात पारेको घोषणा गरे । उनीहरुले हालसम्मकै उच्च ५९ मेगाजुल फ्युजन ऊर्जा ५ सेकेन्डसम्म उत्पादन गर्न सफल भए, जुन ऊर्जा एक घरलाई दिनभरको आवश्यकता पुरा गर्न पर्याप्त हुन्छ ।
न्युक्लियर फ्युजन टोकम्याक भनिने डुनोट आकारको यन्त्रमा गरिन्छ, र बेलायतको टोकम्याकले उत्पादन गरेको ऊर्जाभन्दा बढी ऊर्जा खपत गरेको थियो । तथापि यसले पृथ्वीमा पनि न्युक्लियर फ्यूजन सम्भव रहेको प्रमाणित गरेको छ यसलाई ऐतिहासिक क्षण मानिएको छ ।
बेलायतको सफलता फ्रेन्च परियोजनाको लागि उत्कृष्ट समाचार बनेर आयो र जुन बाहिरिए यता परियोजनामा रफ्तार बढेको महसुस हुन्छ । इन्टरनेशनल थर्मोन्युक्लियर एक्सपेरिमेन्टल रियाक्टर(इटर) नामको परियोजनाको मुख्य लक्ष न्युक्लियर फ्यूजनलाई भविष्यमा व्यावसायिक प्रयोग गर्न सकिन्छ भन्ने प्रमाणित गर्नु हो । यदि यो सफल भयो भने विश्वका तमाम खनिज इन्धन प्रयोगहीन हुनेछ ।
इटरलाई सात वर्षसम्म नेतृत्व गरेका महानिर्देशक बर्नार्ड बिगोको गत मे १४ मा निधन भएपछि परियोजनामा केही परिवर्तन भइरहेको छ ।
सूर्यको प्रतिरूप
एक–अर्कालाई विकर्षित गर्ने हुने दुई अणुलाई एकआपसमा जोडेर फ्यूजन ऊर्जा सिर्जना गरिन्छ । डुनोट आकारको टोकम्याक थोरै मात्रामा इन्धन हालेपछि ठूला चुम्बकहरुलाई सक्रिय बनाइन्छ । तिनले पदार्थको चौथो अवस्था ‘प्लाज्मा’ बनाउँछ, जुन ग्यास अथवा सुप वित्तीय रूपमा चार्ज भएजस्तै हुन्छ ।
टोकम्याकभित्रको तापक्रमलाई अत्यधिक उच्च स्तरमा बढाएपछि इन्धनका आणुहरु जोडिने शक्ति निर्माण हुन्छ । यस प्रक्रियामा हिलियम र न्युट्रन बन्छन् । यी सहउत्पादनको पिण्ड तिनको अंशको योगभन्दा कम हुन्छ । हराएको पिण्ड विशाल ऊर्जामा बदलिन्छ ।
प्लाज्माबाट बाहिरिन सफल न्युट्रनहरु टोकम्याक भित्रको भित्तामा भएको ‘ब्लाङ्केट’मा ठोक्किन्छन् र ताप सिर्जना गर्छन् । त्यो तापले पानी तताउँछ र त्यसबाट सिर्जना हुने वाफले टर्बाइन घुमाएर बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ ।
यो प्रक्रियाका लागि टोकम्याकमा अत्यधिक बढी ताप चाहिन्छ । प्लाज्माको तापक्रम १५ करोड डिग्री सेल्सियससम्म पुग्नुपर्छ, जुन सूर्यको केन्द्रभन्दा १० गुणा बढी हो । यहाँ प्रश्न उठ्छ ः पृथ्वीमा यति उच्च तापक्रम केले थामिरहन सक्छ ? यो फ्युजन ऊर्जा सिर्जनामा लागिरहेका अनुसन्धानदाताले सुरुदेखि सामना गरेका विभिन्न चुनौतीमध्ये एक हो ।
वैज्ञानिक तथा इन्जिनियरहरूले विशाल चुम्बक बनाएर त्यसको चुम्बकीय फिल्म सिर्जना गर्ने , त्यसभित्र तापलाई थेग्ने उपाय पत्ता लगाएका छन् । त्यसबाहेक हरेक कुरा यति उच्च तापमा पग्लिन्छ ।
फ्यूजन ऊर्जाको उत्पादन प्रक्रियाको सबैभन्दा कठिन हिस्सा होइन । हाइड्रोजन बमको निर्माण भएदेखि नै पृथ्वीमा न्युक्लियर फ्यूजन रियाक्सन हुन थालेको छ । न्युक्लियर फ्युजनको सबैभन्दा ठूलो चुनौती यसलाई कसरी लामो समय टिकाउने भन्ने हो ।
बेलायतस्थित जोइन्ट युरोपियन टोरस(जेट) टोकम्याकले पाँच सेकेण्डसम्म फ्युजन ऊर्जालाई टिकाएर हालसम्मको रेकर्ड बनाएको छ । यसमा प्रयोग भएको चुम्बक सन् १९७० ताका बनेको र तामाले बनाइएको छ । पाँच सेकेन्डभन्दा बढी समय ताप कायम रहेको भए त्यो पनि पग्लिने थियो ।
इटरमा प्रयोग गरिएका नयाँ चुम्बक भने धेरै समय टिक्ने गरी बनाइएको छ । परियोजनाले संयन्त्रमा प्रयोग गरिने ऊर्जाभन्दा १० गुणा बढी ऊर्जा उत्सर्जन गर्ने लक्ष लिएको छ । अर्थात ५० मेगावाट ऊर्जा प्रयोग गर्दा संयन्त्रले ५०० मेगावाट उत्पादन गर्नुपर्छ ।
इटरले अहिले मुख्यत व्यावसायिक प्रयोजनको लागि भन्दा पनि जेटले भन्दा बढी समय फ्युजन ऊर्जा टिकाउन सकिन्छ भन्ने देखाउने लक्षमा काम गरिरहेको छ । यस परियोजना सफल भएमा भविष्यमा व्यावसायिक स्तरमा फ्युजनको बाटो खुल्नेछ ।
सूर्यमा न्युक्लियर फ्युजन प्रक्रियामा हाइड्रोजन अणु जोडिएर हिलियममा निर्माण हुन्छ । बेलायतको जेटले हाइड्रोजनकै दुई आइसोटोपः डिउटेरियम र ट्राइटियमको प्रयोग गर्यो । आइसोटोपको रसायनिक संरचना र प्रतिक्रियाको आईड्रोजनकै जस्तो हुन्छ । इटरले पनि यिनलाई नै प्रयोग गर्नेछ ।
डिउटेरियम र ट्राइटियम दुवै प्रकृतिमा पाइन्छ । सफा तथा समुन्द्रको नुनिलो पानीमा डिउटेरियम जति पनि पाइन्छ । ५०० मिलिलिटर पानीमा पाइने डिउटेरियम अलिकति ट्राइटियमसँग मिलेर एउटा घरलाई एक वर्ष पुग्ने बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ ।
डिउटेरियम सहजै पाइए तापनि ट्राइटियम दुर्लभ छ तथापि यसलाई कृत्रिम ढङ्गबाट उत्पादन गर्न नसकिने हैन । हाल विश्वभरमा जम्मा २० किलोग्राम मात्र ट्राइटियम उपलब्ध छ र यो अति महँगो छ । एक ग्राम ट्राइटियमलाई लगभग ३० हजार अमेरिकी डलरभन्दा बढी पर्छ ।
टाढाबाट हेर्दा इटर सञ्चालनको लागि तयार भएजस्तो देखिन्छ, तर नजिक पुग्दा अझै काम बाँकी देखिन्छन् । ३९ वटा निर्माण ब्लक बनाएर जटिल काम अघि बढिरहेको छ ।
सीएनएनकर्मी मुख्य कार्यक्षेत्रमा पुग्दा कामदारहरू ७५० टनको क्रेनका सहायताले उपकरण जोडिने काम चलिरहेको थियो । कामदारले टोकमाकको बाहिरी भाग बनाइएसके पनि त्यसमा लाग्ने विशाल चुम्बक आइपुगेको छैन ।
टोकम्याक असाधारण ठूलो हुनेछ । यसको तौल लगभग २३ हजार टन हुनेछ– जुन ३ वटा आइफेल टावरको तौल बराबर हो । यसमा झण्डै १० लाख पार्टपुर्जा हुनेछन् ।
इटरका लागि अहिलेसम्मकै सबैभन्दा विशाल चुम्बकहरू प्रयोग हुनेछ । विशाल आकारको कारण यसलाई एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा लान नसकिने भएकाले यिनलाई निर्माण स्थलमा लगेर जोड्नुपर्ने हुन्छ ।
युक्रेन युद्धपछि इटरमा रुसको भूमिकामाथि आशंका
इटर परियोजनामा विश्वभरका ४५०० कम्पनी र १५ हजार कामदार संलग्न छन् । परियोजनामा ३५ विभिन्न राष्ट्र संलग्न छन् भने युरोपेली संघ, चीन, अमेरिका,रुस, भारत, जापान र दक्षिण कोरिया गरी सात मुलुकले यसको नेतृत्व गरिरहेका छन् ।
रुसले युक्रेनमाथि आक्रमण गरेपछि इटरमा उसको संलग्नता वा बहिर्गनलाई लिएर चिन्ता उत्पन्न भएको थियो । युद्धपछि रुसलाई अन्य थुप्रै अन्तर्राष्ट्रिय वैज्ञानिक परियोजनाबाट हटाइए पनि इटर परियोजनामा युरोपेली आयोगले रुसलाई छुट दिने बतायो । रुस यो परियोजनामा मात्र नभई ऐतिहासिक रूपमा न्युक्लियर फ्यूजनबारे धेरै पहिले महत्त्वपूर्ण खोज गर्ने मुलुक हो ।
विश्वका विभिन्न मुलुकले सन् १९३० को दशकदेखि नै फ्युजन ऊर्जाको खोज सुरु गरेका थिए । तर सोभियत संघले टोकम्याक निर्माण गरेपछि यस क्षेत्रले गति लिन थाल्यो । सन् १९६८ मा सोभियत अनुसन्धानकर्ताले न्युक्लीयर फ्युजनलाई आवश्यक उच्च तापक्रम हासिल गरे र प्लाज्मालाई केही समयसम्म टिकाउन सके ।
खासमा टोकम्याक शब्द आफैमा रुसी भाषाबाट आएको हो ।
रुसले यस परियोजनाको मुख्य लगानीकर्ता हो । टोकम्याकको माथि प्रयोग हुने चुम्बक रुसी सहर सेन्ट पिटरवर्गमा बनेको हो । यी सबै कुरालाई हेरेर रुसको भूमिकामा कुनै परिवर्तन गरिएको छैन ।
इटरमा भूराजनीतिले सधैँ महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ । दशकौँको प्राविधिक अध्ययन, राजनीतिक लेनदेन र कूटनीतिक प्रयासपछि यसको निर्माणस्थल तय गरिएको थियो । सन् २००५ मा मस्कोमा भएको बैठकले फ्रान्सको सेन्ट–पल–ले–डुरान्समा रियाक्टर बनाउने औपचारिक सहमती भएको थियो ।
त्यसको पाँच वर्षपछि निर्माण कार्य उद्घाटन गरियो भने सन् २०१४ मा बल्ल निर्माण सुरु भयो ।
ठूला परियोजनाका लागि समय र पैसा धेरै लाग्ने गर्छ । सुरुमा परियोजनाको सम्पूर्ण निर्माण खर्च ६ अर्ब युरोप हुने प्रक्षेपण थियो जुन अहिले बढेर २० अर्ब युरोप पुगेको छ । परियोजनाको खर्चको ४५ प्रतिशत हिस्सा युरोपेली संघले व्यहोरेको छ भने अन्य संलग्न मुलुकले कम्तीमा पनि ९ प्रतिशत खर्च व्यहोरेका छन् ।
सन् २००१ मा गरिएको प्रक्षेपणले परियोजनाले पहिलो ब्याचको प्लाज्मा सन् २०१६ मा निर्माण गर्ने देखाएको थियो जुन मिति अहिले सरेर २०२५ मा पुर्याइएको छ । पहिलो डिउटेरियम–ट्राइटियम परीक्षणलाई २०३५ मा हुने समय तालिका छ ।
