2023 नेचर टेन पीपल आउट: लेजर फ्यूजन इग्निशन महिला वैज्ञानिक सूची में!

आज अंतरराष्ट्रीय शीर्ष वैज्ञानिक पत्रिका "नेचर" (नेचर) ने शीर्ष दस वैज्ञानिक हस्तियों (नेचर के 10) की 2023 की वार्षिक सूची की घोषणा की - यह सूची इस वर्ष 10 का चयन करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जिसमें सभी प्रमुख वैज्ञानिक घटनाओं के पात्रों को जगह दी गई है, इसके अधिकार और इन कार्यों ने अद्भुत खोजों और प्रगति की एक श्रृंखला को जन्म दिया है।
सुर्खियां बटोरने वाली इस खबर के अलावा कि चैटजीपीटी को नेचर के वर्ष के शीर्ष 10 लोगों में से एक के रूप में चुना गया है, यह ध्यान देने योग्य है कि लेजर उद्योग से मजबूत संबंध रखने वाली एक महिला वैज्ञानिक ने भी सूची में जगह बनाई है। वह है - लेज़र फ़्यूज़न "इग्निशन" - एनी क्रिचर (एनी क्रिचर)।
अमेरिकी नेशनल इग्निशन फैसिलिटी की भौतिक विज्ञानी और मुख्य डिजाइनर एनी क्रिचर का कहना है कि फ्यूजन "अगर" का सवाल नहीं है, बल्कि "कब" का है। उन्हें उम्मीद है कि लेज़र एक भूमिका निभाएंगे: "मुझे इसमें शामिल होना अच्छा लगेगा।"
नेचर की 10 सूची में एनी क्रिचर को दिया गया केंद्रीय कारण यह है कि भौतिक विज्ञानी ने एनआईएफ को परमाणु प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने में मदद की जो एक बार केवल हाइड्रोजन बम और सितारों में देखी गई थी। "इस भौतिक विज्ञानी ने पहले ऊर्जा लाभ को साकार करने में मदद की।"
यहां प्रकृति की सूची से उसके बारे में और अधिक जानकारी दी गई है:
भौतिक विज्ञानी एनी क्रिचर आशावाद की लहर के साथ वर्ष 2023 में प्रवेश कर रही हैं।
कुछ हफ्ते पहले, उन्होंने अमेरिकी ऊर्जा विभाग की राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा (एनआईएफ) को एक लक्ष्य हासिल करने में मदद की, जिसे हासिल करने में दुनिया भर की प्रयोगशालाएं दशकों से विफल रही हैं: परमाणुओं को एक साथ इतनी मजबूती से दबाएं कि वे परमाणु संलयन से गुजरें, जिससे अधिक ऊर्जा पैदा हो सके। प्रतिक्रिया खपत करती है.
हालाँकि, इस प्रायोगिक मील के पत्थर तक पहुँचने के बाद, जिसे "इग्निशन" के रूप में जाना जाता है, इसे फिर से करने का दबाव था।
कैलिफ़ोर्निया में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में 3.5 बिलियन डॉलर की राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा (एनआईएफ) मूल रूप से परमाणु हथियार विज्ञान को मजबूत करने के लिए डिज़ाइन की गई थी। इसकी प्रगति परमाणु संलयन को ऊर्जा के एक सुरक्षित, स्वच्छ और वस्तुतः असीमित स्रोत में विकसित करने में भी मदद कर सकती है, और पिछले साल एनआईएफ के सफल प्रयोगों ने कई लोगों को आश्चर्यचकित कर दिया था। "इग्निशन" प्रयोग निर्धारित समय से एक दशक पीछे था, और कुछ लोगों को चिंता होने लगी कि लक्ष्य पहुंच से बाहर है। मुख्य संलयन प्रयोग के प्रमुख डिजाइनर के रूप में, क्रिचर और उनकी टीम तुरंत यह साबित करने के लिए निकल पड़ी कि एनआईएफ विश्वसनीय रूप से प्रज्वलन प्राप्त कर सकता है।
उच्च-स्तरीय अनुसंधान अक्सर उतार-चढ़ाव के बिना करना कठिन होता है: टीम ने जून में अपना पहला दोहराव प्रयास किया, जिसके परिणाम खराब रहे। "यह पागलपन भरा हो सकता है और मैं तनावग्रस्त हो जाता हूँ।" क्रिचर ने कहा.
खैर, अगले प्रयास में वे सफल हुए। 30 जुलाई को, सुविधा के 192-बीम लेजर ने सोने के सिलेंडर में निलंबित हाइड्रोजन आइसोटोप ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के जमे हुए कणों को 2.05 मेगाजूल ऊर्जा प्रदान की। परिणामी विस्फोट के कारण आइसोटोप ने ऊर्जा छोड़ी क्योंकि वे हीलियम में विलीन हो गए, जिससे तापमान सूर्य के कोर से छह गुना अधिक गर्म हो गया। इन प्रतिक्रियाओं से रिकॉर्ड 3.88 मेगाजूल संलयन ऊर्जा उत्पन्न हुई।
लंबी अवधि में पर्याप्त संलयन ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए अन्य सुविधाओं की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से टोकामक रिएक्टर, जो संलयन प्रतिक्रियाओं को सीमित करने के लिए शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करते हैं। यह तकनीक 22 बिलियन डॉलर के ITER प्रोजेक्ट, एक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग द्वारा विकसित की गई थी। हालाँकि, एनआईएफ की उपलब्धि तक, किसी भी प्रयोगशाला ने कभी भी ऐसी क्षमता वाली संलयन प्रतिक्रिया उत्पन्न नहीं की थी जो उसकी खपत (यानी, "शुद्ध लाभ") से अधिक हो।
क्रिचर और उनकी टीम ने जुलाई में अपनी सफलता के बाद अक्टूबर में दो और इग्निशन प्रयासों के साथ छह प्रयासों में से चार में सफलता हासिल की। वे अगले वर्ष उच्च "शुद्ध लाभ" क्षमता के लिए तैयारी कर रहे हैं। इस प्रक्रिया में, एनआईएफ वैज्ञानिकों ने अनुसंधान के लिए द्वार खोल दिए हैं और संलयन ऊर्जा के भविष्य के बारे में आशावाद की लहर को बढ़ावा देने में मदद की है।
एनआईएफ को सरकारी वैज्ञानिकों को परीक्षण विस्फोटों की आवश्यकता के बिना अमेरिकी परमाणु शस्त्रागार की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन शुरुआत में क्रिचर को प्रयोगशाला की ओर आकर्षित करने वाली बात यही नहीं थी। उन्होंने 2004 में लिवरमोर में एक ग्रीष्मकालीन इंटर्नशिप के दौरान संलयन ऊर्जा पर शोध करना शुरू किया, और अपनी स्नातक की पढ़ाई शुरू करने से पहले, उन्होंने तुरंत एनआईएफ को पृथ्वी पर उन कुछ स्थानों में से एक के रूप में स्थापित किया जहां संलयन प्रतिक्रियाओं का अध्ययन किया जा रहा था। संलयन प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए ग्रह पर कुछ स्थानों में से एक।
वह 2012 में एनआईएफ में शामिल हुईं और 2016 में प्रमुख डिजाइनर बन गईं। तब से, उन्होंने एक टीम का नेतृत्व किया है जो प्रयोगात्मक डेटा का विश्लेषण करती है और लक्ष्य के आकार और विन्यास जैसे मापदंडों को समायोजित करके फ्यूजन पैदावार को प्राप्त करने और बढ़ाने के उद्देश्य से प्रयोगों को डिजाइन करने के लिए कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करती है। और विभिन्न लेज़र किरणों की ऊर्जा और समय। एक बार जब उनकी टीम डिज़ाइन पूरा कर लेती है, तो लैब की प्रायोगिक टीम लेज़रों को चलाने और डेटा एकत्र करने का काम अपने हाथ में ले लेती है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के भौतिक विज्ञानी रोजर फाल्कोन कहते हैं, "ऐनी एक उत्कृष्ट छात्रा है जो अपने काम के प्रति समर्पित है।" उन्होंने क्रिचर के साथ तब काम करना शुरू किया जब वह स्नातक छात्रा थीं और एनआईएफ में अपने शुरुआती काम के दौरान उन्होंने काम जारी रखा। उस समय के दौरान, उन्होंने कहा, उन्होंने लेजर प्रयोगों को डिजाइन करने में अपनी कौशल का प्रदर्शन किया, जो यह परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि अत्यधिक तापमान और दबाव में संपीड़ित होने पर सामग्री कैसे व्यवहार करती है।
उन कौशलों ने 2016 में क्रिचर को फ्यूजन कार्यक्रम के केंद्र में ला दिया। उस समय, फ्यूजन प्रयोगों से ऊर्जा की पैदावार स्थिर हो गई थी, और एनआईएफ के मुख्य वैज्ञानिक उमर हरिकेन एक नई राह बनाना चाहते थे। और क्रिचर उन विचारों के साथ आगे बढ़े जिनके बारे में हरिकेन कहता है, "वह पूरी तरह से अंदर थी।" वहां से, वह एनआईएफ के लिए प्रमुख डिजाइनरों में से एक बन गईं।
क्रिचर और उनकी टीम ने अगले कुछ साल डेटा का विश्लेषण करने और एनआईएफ के प्रमुख प्रयोगों के परिणामों के लिए डिज़ाइन समायोजन करने में बिताए। लक्ष्य में विभिन्न परिवर्तन करने के अलावा, वे उपलब्ध समग्र लेजर ऊर्जा को बढ़ाने के लिए सुधारों का उपयोग करने में सक्षम थे। परिणामस्वरूप, उन्होंने बढ़ती नियमितता के साथ सफलतापूर्वक संलयन हासिल किया।
औपचारिक प्रज्वलन लक्ष्य के साथ, क्रिचर ने प्रयोगों की एक नई श्रृंखला पर काम करना शुरू किया जिसका उद्देश्य मोटे लक्ष्य कैप्सूल में अधिक लेजर ऊर्जा को खिलाकर फिर से उपज बढ़ाना था। यह एनआईएफ के दसियों टेराजूल और उससे अधिक उपज प्राप्त करने के लक्ष्य में एक और कदम आगे का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
लंबे समय में, उनका मानना ​​​​है कि कुछ उन्नयन के साथ, सुविधा अपने लक्ष्यों को पूरा करने और परिमाण के क्रम में पैदावार बढ़ाने में सक्षम होगी, जो वैज्ञानिकों को एक प्रोटोटाइप लेजर फ्यूजन ऊर्जा रिएक्टर पर काम शुरू करने की अनुमति देगी। उन्होंने कहा, सवाल यह नहीं है कि "क्या" संलयन ऊर्जा आएगी, बल्कि "कब" का सवाल है और उन्हें उम्मीद है कि लेजर काम करेगा।
"मुझे लगता है कि यह एक बड़ी संभावना है," उसने कहा, "और मुझे इसमें शामिल होना अच्छा लगेगा।"