फ्यूजन-फिजन हाइब्रिड रिएक्टर

फ्यूजन-फिजन हाइब्रिड रिएक्टर के बारे में:

• जिंगहुओ फ्यूजन-विखंडन हाइब्रिड रिएक्टर दो अलग-अलग परमाणु अभिक्रियाओं ‘संलयन’ एवं ‘विखंडन’ को मिलाकर परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए एक अग्रणी दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है:

अवधारणा

• जिंगहुओ रिएक्टर परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया हेतु एक संलयन रिएक्टर द्वारा उत्पादित उच्च-तीव्रता वाले न्यूट्रॉन प्रवाह का उपयोग करता है।
• इसके अतिरिक्त, संलयन अभिक्रिया न्यूट्रॉन की विखंडनीय सामग्रियों से ईंधन का उत्पादन करने में मदद करती है, जिससे रिएक्टर के लिए ईंधन की एक स्थायी आपूर्ति सुनिश्चित होती है।

डिजाइन

• रिएक्टर में एक परमाणु संलयन रिएक्टर कोर होता है, जहाँ ड्यूटेरियम एवं ट्रिटियम नाभिक को हीलियम तथा उच्च-ऊर्जा न्यूट्रॉन निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है।
• संलयन कोर के चारों ओर विखंडनीय सामग्रियों (जैसे यूरेनियम-238 या थोरियम-232) का आवरण होता है, जिसका उपयोग संलयन न्यूट्रॉन को अवशोषित करने एवं उन्हें विखंडनीय पदार्थों (जैसे प्लूटोनियम-239 या यूरेनियम-233) में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, जिससे ईंधन की आपूर्ति में प्रभावी रूप से वृद्धि होती है तथा प्रणाली अधिक आत्मनिर्भर बनती है।

मुख्य विशेषताएँ

• संलयन एवं विखंडन (फ्यूजन-फिजन) का लाभ उठाना
  • संलयन रिएक्टर, न्यूट्रॉन-समृद्ध होते हैं, लेकिन इनमें ऊर्जा की कमी होती है, जो अपेक्षाकृत कम ऊर्जा उत्पादन के साथ बड़ी संख्या में न्यूट्रॉन का उत्पादन करते हैं।
  • दूसरी ओर, विखंडन रिएक्टर न्यूट्रॉन-विहीन होते हैं, लेकिन ऊर्जा समृद्ध होते हैं, जो महत्त्वपूर्ण ऊर्जा लेकिन कम न्यूट्रॉन उत्पन्न करते हैं।
  • जिंगहुओ रिएक्टर सरलता से दोनों को जोड़ता है, संलयन का उपयोग करके न्यूट्रॉन का उत्पादन करता है, जो दूसरे चरण में विखंडन को आगे बढ़ा सकता है, जिससे एक अधिक कुशल, ऊर्जा-अधिकतम चक्र निर्मित है।
• कम बिजली की आवश्यकताएँ
  • हाइब्रिड रिएक्टर के लिए संलयन संबंधी आवश्यकताएँ शुद्ध संलयन रिएक्टरों की तुलना में कम होती हैं।
  • इस हाइब्रिड सिस्टम में संलयन का प्राथमिक उद्देश्य न्यूट्रॉन (ऊर्जा नहीं) उत्पन्न करना है, जिससे संलयन घटक कम बिजली की माँग वाला एवं अधिक कुशल बन जाता है।
• रेडियोधर्मी अपशिष्टों में कमी
  • रिएक्टर के आवरण में उच्च न्यूट्रॉन प्रवाह लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी अपशिष्टों को अल्पकालिक एवं कम हानिकारक पदार्थों में बदल सकता है, जिससे पर्यावरण संबंधी चिंताएँ कम हो जाती हैं। 
  • यह प्रक्रिया रेडियोधर्मी समस्थानिकों को अधिक प्रबंधनीय अपशिष्टों में बदलने में मदद करती है, जिससे निपटान आसान हो जाता है एवं परमाणु ऊर्जा के दीर्घकालिक पारिस्थितिकी प्रभाव में कमी आती है।
• ईंधन आपूर्ति
  • जिंगहुओ रिएक्टर पर्याप्त विखंडनीय ईंधन का उत्पादन करने में सक्षम होगा।
  • फ्यूजन आधारित न्यूट्रॉन यूरेनियम-238 को प्लूटोनियम-239 या यूरेनियम-233 जैसे विखंडनीय पदार्थों में परिवर्तित कर सकते हैं।
• निरंतर ऊर्जा उत्पादन: संयंत्र में 100 मेगावाट की निरंतर उत्पादन क्षमता होगी, जो एक लघु पैमाने के परमाणु रिएक्टर के समान है।

PWOnlyIAS विशेष परमाणु विखंडन अभिक्रिया: विखंडन में भारी परमाणु नाभिक (जैसे- यूरेनियम) को छोटे टुकड़ों में विभाजित करना शामिल है, जिससे प्रक्रिया में ऊर्जा निकलती है। चुनौतियाँ: विखंडन से रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जो दीर्घकालिक पर्यावरणीय चिंताओं को जन्म देता है। परमाणु संलयन अभिक्रिया: संलयन हल्के परमाणु नाभिक (जैसे हाइड्रोजन) को मिलाकर एक भारी नाभिक का निर्माण करता है, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा उत्सर्जित होती है। लाभ ऊर्जा दक्षता: विखंडन की तुलना में संलयन प्रति किलोग्राम ईंधन से चार गुना अधिक ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। स्वच्छ: विखंडन की तुलना में संलयन से न्यूनतम खतरनाक अपशिष्ट उत्पन्न होता है। भविष्य की संभावना: संलयन को भविष्य के लिए एक सतत्, कुशल ऊर्जा स्रोत के रूप में देखा जाता है।

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