گزشتہ کئی دہائیوں سے سائنس دان جوہری فیوژن کے ذریعے صاف، محفوظ اور لامحدود توانائی پیدا کرنے کے لیے انتھک کوششیں کر رہے ہیں۔ دنیا کا سب سے بڑا نیوکلیئر فیوژن ری ایکٹر، جسے "انٹرنیشنل تھرمونیوکلیئر ایکسپریمنٹل ری ایکٹر" (ITER) کہا جاتا ہے، فرانس کے جنوب میں بنایا گیا ہے۔ ITER بائیس ارب ڈالر کا پروجیکٹ ہے جس میں پوری دنیا کے سانئسدان مل کر اس دھرتی کے لئےکاربن سے پاک توانائی پیدا کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔

2050 تک عالمی سطح پر توانائی کا استعمال تقریباً دوگنا ہوجائے گا جس کے لئے ہمیں ایندھن کے استعمال سے پیدا ہونے توانائی میں زبردست کمی کرنی ہوگی۔ ITER کا بنیادی مقصد کاربن سے پاک توانائی پیدا کرنا ہے۔ اگر ITER  اپنے اس مقصد میں کامیاب ہو جاتا ہے تو یہ دنیا کو حقیقی طور پر بدل دے گا۔

ITER کیا ہے؟

یہ 35 رکن ممالک کے درمیان کا تعاون ہے جو تجارتی پیمانے پر نیوکلیئر فیوژن ری ایکٹر تیار کرنے کے لیے کام کر رہے ہیں۔ اس میں لگنے والی توانائی سے دس گنا زیادہ توانائی پیدا کرنے کے لیے بنایا جا رہا ہے جس سے یہ نیوکلیئر فیوژن کے ذریعے زیادہ توانائی پیدا کرنے والا پہلا ری ایکٹر ہوگا۔

ITER کی تاریخ

ITER کی تاریخ 1985 سے شروع ہوتی ہے جب سوویت یونین کے جنرل سیکرٹری گورباچوف نے امریکی صدر رونالڈ ریگن کو پرامن مقاصد کے لیے فیوژن انرجی تیار کرنے کے لیے ایک بین الاقوامی اتحاد بنانے کی تجویز پیش کی۔ اس تجویز کے پیچھے خیال یہ تھا کہ توانائی کا ایک نیا ذریعہ تیار کیا جائے جو صاف، محفوظ اور بھرپور پیداواری ہو۔ ایک سال بعد، 1986 میں، یورپی یونین، جاپان، سوویت یونین اور امریکہ نے جوہری فیوژن سہولت کے ڈیزائن پر اتفاق کیا جسے International Thermonuclear Experimental Reactor یعنیITER  کا نام دیا گیا۔

ITER کے ابتدائی ڈیزائن میں ٹوکامیک tokamak شامل ہے جو ایک ایسا آلہ ہے جو پلازما کو ٹورس کی شکل میں plasma in the shape of a torus محدود کرنے کے لیے مقناطیس کا استعمال کرتا ہے۔ پلازما کو ریڈیو فریکوئنسی لہروں کا استعمال کرتے ہوئے اعلیٰ درجے کی حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور فیوژن ری ایکشن اس وقت ہوتا ہے جب پلازما میں موجود ہائیڈروجن آئیسوٹوپس Hydrogen Isotopes  ایک ساتھ مل کر توانائی خارج کرتے ہیں۔ جاری ہونے والی توانائی ہائی انرجی نیوٹران  High Engergy Neutron کی شکل میں ہوتی ہےجو پانی کو گرم کرنے اور بجلی پیدا کرنے والی ٹربائنوں Turbines کو چلانے کے لیے بھاپ steam پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

آسان الفاظ میں یہ کہ سائنسدان دھرتی پر مصنوعی ستارہ (سورج) بنا رہے ہیں جو پوری دنیا کو توانائی فراہم کرے گا۔

ITER دیگر نیوکلیئر فِشن ری ایکٹرز سے کیسے مختلف ہے؟

عام نیوکلیئر فِشن ری ایکٹر بھاری ایٹموں، جیسے یورینیم یا پلوٹونیم کو ہلکے عناصر میں تقسیم کر کے کام کرتے ہیں۔ یہ عمل گرمی اور تابکاری کی صورت میں بڑی مقدار میں توانائی خارج کرتا ہے، جس سے بجلی پیدا کی جا سکتی ہے۔ نیوکلیئر فِشن کا مسئلہ یہ ہے کہ یہ انتہائی تابکار فضلہ radioactive waste پیدا کرتا ہے جو ہزاروں سالوں تک خطرناک رہتا ہے۔

دوسری طرف ITER نیوکلیئر فیوژن ہلکے ایٹموں کا استعمال کرتا ہے جیسے ہائیڈروجن آئیسوٹوپس، جو وافر مقدار میں ہوتے ہیں اور کوئی تابکار فضلہ پیدا نہیں کرتے ہیں۔

نیوکلیئر فیوژن ری ایکٹر کی تعمیر کے چیلنجز کیا ہیں؟

نیوکلیئر فیوژن ری ایکٹر کی تعمیر ایک ناقابل یقین حد تک مشکل اور مہنگا کام ہے۔ اہم چیلنج نیوکلیئر فیوژن کے لیے درکار حالات پیدا کرنا ہے، جس میں انتہائی زیادہ درجہ حرارت اور دباؤ extremely high temperatures and pressure شامل ہے۔ اس پروگرم میں پلازما کو 100 ملین ڈگری سیلسیس 100 million Degree Celsius سے زیادہ گرم کیا جانا ہے، جو سورج کے مرکز سے دس گنا زیادہ گرم ہو۔ اس کے لیے طاقتور حرارتی نظام کی ضرورت ہوتی ہے جو ری ایکٹر کو تباہ کیے بغیر پلازما کو توانائی فراہم کر سکے۔

پھر یہ کہ نیوکلیئر فیوژن ری ایکٹر کی تعمیر کے لیے بہت زیادہ فنڈز اور وسائل درکار ہیں۔ ITER انسانی تاریخ کا سب سے بڑا سائنسی پروجیکٹ ہے جس میں 10 لاکھ پرزے شامل ہیں۔

کنٹرولڈ نیوکلیئر فیوژن کے حصول کے لئے درپیش مسائل

ایک نیا، کاربن سے پاک توانائی کا ذریعہ تخلیق کرنا جو کبھی ختم ہونے والا نہ ہو اور مسلسل دنیا کو توانائی فراہم کرے، کوئی آسان کارنامہ نہیں ہوسکتا ہے۔ فیوژن حاصل کرنے کے لیے درکار درجہ حرارت سورج کے مرکز سے دس گنا زیادہ گرم اور خلائی شٹل لانچ کرنے کے لیے درکار قوت سے دوگنا ہو۔

نیوکلیئر فیوژن کو حاصل کرنے کے چیلنجوں میں سے ایک فیوژن کے لیے درکار انتہائی درجہ حرارت پر پلازما رکھنے میں دشواری ہے۔ پلازما مادے کی ایک حالت ہے جو گیس کی طرح ہے لیکن چارج شدہ ذرات سے بنی ہے۔ ان چارج شدہ ذرات پر قابو پانا مشکل ہوتا ہے اور ان پر قابو پانا بھی مشکل ہوتا ہے اور یہ ری ایکٹر کی دیواروں کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

ITER کے مشن کی اہمیت

اگر ITER کامیاب ہو جاتا ہے تو یہ دنیا کو بدل سکتا ہے۔ یہ توانائی کی پیداوار کے ایک نئے دور کی راہ ہموار کر سکتا ہے جو جیواشم ایندھن fossil fuel پر انحصار نہیں کرتا یا گرین ہاؤس گیسیں پیدا نہیں کرتا۔ اس سے سائنسی تحقیق اور دریافت کے نئے مواقع بھی کھل سکتے ہیں۔

حتمی خیالات

ITER کا ایک نیا، کاربن سے پاک توانائی کا ذریعہ بنانے کا مشن ایک عالمی کوشش ہے جس میں 35 رکن ممالک کے ہزاروں انجینئرز اور سائنسدان شامل ہیں۔ فرانس کے جنوب میں تعمیر کیے جانے والے ری ایکٹر کا مقصد جوہری فیوژن کے ذریعے اس سے زیادہ توانائی پیدا کرنے والا پہلا ری ایکٹر ہونا ہے۔ اس کے کامیاب ہونے پر یہ صاف، محفوظ اور قابل اعتماد توانائی کی لامحدود فراہمی پیدا کر سکتا ہے۔