फ्रान्स- दक्षिणी फ्रान्सको सेन्ट-पल-लेज-डुरेन्सस्थित एउटा सानो पहाडबाट दुइटा सूर्य देखिन्छन्। एउटा साढे चार खर्ब वर्षदेखि जलिरहेको र अर्को चाहिँ हजारौं मानव मष्तिस्क र हातहरूले विस्तारै बनाएको।

रमाइलोचाहिँ के भने, जब साँझ पर्दै जान्छ यहाँ अलग र मोहक दृष्य देखा पर्छ। साँच्चैको सूर्यको तेज धीमा पर्छ अनि मानव निर्मित सूर्य तेजिलो देखिन्छ। पहाडमाथि निर्माणाधीन मानव निर्मित सूर्य प्रयोगशिलताकाे यस्तो एउटा कडी हाे जुन प्रयोग सफल भएमा मानव इतिहासमा एउटा थप उपलब्धि हात लाग्नेछ। 

३५ वटा देशको सहकार्यमा सेन्ट-पल-लेज-डुरेन्समा निर्माण भइरहेको ‘दोस्रो सूर्य’ खासमा ‘न्युक्लियर फ्यूजन’ हो। सूर्यलगायत सबै तारामा हुने प्राकृतिक प्रकृयालाई वैज्ञानिकहरुले न्युक्लियर फ्यूजन ठान्दछन्।  सेन्ट-पल-लेज-डुरेन्समा वैज्ञानिकहरुले सोही प्रक्रिया ‘कपी’ गर्न खोजिरहेका छन् तर यो काम सजिलो भने छैन।

न्युक्लियर फ्यूजन सफल भए यसले पूरै विश्वलाई पुग्ने गरी असीमित ऊर्जा उत्पादन गर्नेछ। यस्तो ऊर्जाको स्रोतले जैविक इन्धनले जस्तो हरित गृह ग्यासको उत्सर्जन समेत गर्दैन। यसका साथै यसले हाल प्रयोगमा रहेका न्युक्लियर फिसनले जस्तो मानव स्वास्थ्यलाई हानी पुर्‍याउने रेडियो-एक्टिभ विकिरण पनि पैदा गर्नेछैन।

यो महत्वाकांक्षी परियोजना सफल भएमा हामी आफैँले सिर्जना गरेको जलवायु परिवर्तनको सिकार हुनबाट मानव जातिलाई बचाउन सक्नेछ। 

दोस्रो सूर्यबाट उत्पादित १ ग्राम इन्धनले ८ टन तेल बराबरको ऊर्जा उत्पन्न गर्न सक्छ। भलै आणविक विज्ञहरु यस्तो ऊर्जा उत्पादनको जटिल विषयमा हत्तपत्त मुख खोल्दैनन्। तर इतिहासमा पहिलो पटक विज्ञानको यो प्रयोग वास्तविकतामा परिणत हुने संकेत देखिएको छ।

गत फेब्रुअरीमा बेलायतको अक्सफोर्ड नजिकैको एउटा गाउँ, जसलाई कुल्हाम भनिन्छ, त्यस गाउँमा वैज्ञानिकहरुले ठूलो सफलता हात पारेको घोषणा गरे। फ्यूजन प्रक्रियाबाटै उनीहरुले ५९ मेगाजुल शक्ति ५ सेकेन्डसम्म उत्पादन गर्न सफल भएका थिए। सेलरोटी आकारको ‘तोकामाक’ नाम दिइएको मेसिनमा उत्पादित सो ऊर्जा एउटा घरका लागि एक दिनलाई उपभोग गर्न काफी थियो। 

प्रारम्भिक चरणमै रहेको तोकामाकले उत्पादन गरेभन्दा बढी ऊर्जा प्रक्रियामै खर्च भएको भए पनि यसले पृथ्वीमा पनि न्युक्लियर फ्यूजन सम्भव रहेको प्रमाणित गरेको छ।

तोकामाकको सफलताले सबैभन्दा बढी जाँगर फ्रान्सेली परियोजना इटरका वैज्ञानिकलाई दियो। इन्टरनेशनल थर्मोन्युक्लियर एक्सपेरिमेन्टल रियाक्टरलाई संक्षिप्तमा इटर भनिन्छ। इटरको मूल उद्देश्य भनेको फ्यूजनको व्यवसायीकरण हो जुन सम्भव अनि सफल भएमा विश्वले फोसिल फ्यूलमाथि निर्भर भइराख्नु पर्नेछैन।

बेलायतको सफलताले इटरमा ठूलो हलचल मच्चाएको छ, अनि यस परियोजनामा कार्यरत वैज्ञानिकहरुमा पनि। सात वर्षसम्म इटरको नेतृत्व गरेका महानिर्देशक बर्नार्ड बिगोको गत मे १४ मा निधन भयो। मृत्युपूर्व बिगोले आफ्नो उज्यालो कार्यकक्षबाट फ्यूजन इनर्जीबारे आशावादी अभिव्यक्ति दिएका थिए। उनको कार्यकक्षबाट काल्पनिक कुनै विज्ञान कथामा भन्दा कम नदेखिने इटरको आफ्नै निर्माणाधिन तोकामाक देखिइरहेको थियो।

'ऊर्जा नै जीवन हो,' बिगोले भनेका थिए, 'जैविक रुपमा, सामाजिक रुपमा, अनि आर्थिक रुपमा।'

उनका अनुसार पृथ्वीमा एक अर्बभन्दा कम जनसंख्या छँदा माग पूर्ति गर्न सक्ने नवीकरणीय ऊर्जाश्रोत काफी थियो। 'तर अब त्यो सम्भव छैन, औद्योगिक क्रान्तिपछि त असम्भव नै बन्यो। त्यसैकारण हामी जैविक ऊर्जामाथि निर्भर हुन पुग्यौँ। फलस्वरुप, हामीसँग अहिले ८ अर्ब जनसंख्या अनि कठोर जैविक संकट छन्,' उनले भनेका छन्, 'यसबाट बच्ने एउटा मात्र उपाय भनेको अहिले प्रयोग गरिँदै आएको प्रमुख ऊर्जा श्रोतको विकल्प खोज्नु हो। अनि, सर्वोत्तम विकल्प भनेको अर्बौं वर्षदेखि ब्रह्माण्डले प्रयोग गर्दै आएको श्रोत नै हो।'

सूर्यको नक्कल

प्राकृतिक रुपमा एक-अर्काबाट विकर्षण हुने दुई पार्टिकल (कण) लाई एकआपसमा जोडेर फ्यूजन इनर्जी सिर्जना गरिन्छ। थोरै इन्धन तोकामाकमा हालेपछि ठूला चुम्बकहरु सक्रिय हुन्छन्। तिनले प्लाज्मा निर्माण गर्छन्। ठोस, तरल र वायुपछिको चौथो पदार्थको अवस्थालाई प्लाज्मा भनिन्छ। तोकामाकभित्रको तापक्रमलाई असामान्य ढंगले बढाएपछि इन्धनका रुपमा प्रयोग गरिएका पार्टिकललाई एक आपसमा रासायनिक प्रतिक्रिया हुन दिइन्छ। प्रतिक्रियाको फलस्वरुप न्युट्रन र हिलियमको उत्पादन हुन्छ– जुन सुरुमा प्रयोग भएका पार्टिकलभन्दा धेरै हलुका हुन्छन्।

यसरी हलुका पदार्थ बन्ने क्रममा बीचमा हराएको मास (वजन) चाहिँ एकदमै ठूलो मात्राको ऊर्जामा बदलिन्छ। प्लाज्माबाट बाहिरिन सफल न्युट्रनहरु तोकामाकको भित्तामा भएको ‘ब्लाङ्केट’मा ठोक्किन्छन्। ठोकिएर सिर्जना भएको चाल शक्ति / गति ऊर्जा (काइनेटिक एनर्जी) तापमा बदलिन्छ जसलाई पानी तताएर बाफ बनाई टर्बाइन घुमाउन सकिन्छ। यसरी घुमिरहेका टर्बाइनका माध्यमबाट जलविद्युतझैँ बिजुली उत्पादन गर्न सकिन्छ।

यो सबै प्रक्रिया पूरा हुनका लागि तोकामाकमा अति धेरै ताप चाहिन्छ। प्लाज्मालाई १५ करोड डीग्री सेल्सियस तापक्रमको खाँचो पर्छ- जुन सूर्यको ‘कोर’ अर्थात सबैभन्दा भित्री भागभन्दा १० गुणा बढी हो। यो तथ्य सुनेपछि मनमा 'पृथ्वीमा पाउने कुन चाहिँ तत्वले यत्रो धेरै तापमान सहन सक्छ र?' भन्ने प्रश्न जाग्नु स्वभाविक नै हो।

परियोजनाको सुरुवाती दिनदेखि अहिलेसम्म आबद्ध वैज्ञानिकहरुले झेलेका कैयौँ चुनौतीमध्ये एक यो पनि थियो। वैज्ञानिक तथा इन्जिनियरहरुले विशाल चुम्बकहरु ‘डिजाइन’ गरे जसको चुम्बकीय प्रभावले तापलाई प्रभावकारी क्षेत्रभित्रै कैद राख्न सफल भयो। यसका अतिरिक्त वैज्ञानिकले यसका सबै कुरा पग्लिने निश्चित गरे जसले प्रयोगलाई सम्भावनातिर डोर्‍यायो।

यस परियोजनामा आबद्ध वैज्ञानिकहरु मेसिनभित्र सूर्य नै बनाउन प्रयासरत छन्। सूर्य भनेको स्थायी फ्यूजन कारखाना हो जुन बल्दो प्लाज्माको विशाल डल्लोले बनेको छ। जसमा सयौं टन हाइड्रोजन प्रत्येक सेकेन्ड हिलियममा परिणत भइरहेको छ।

ब्रह्माण्डमा भएका ९९.९ प्रतिशत वस्तु प्लाज्माबाट बनेका छन्। पृथ्वीमा पनि टेलिभिजन, रङ्गीन बत्ती इत्यादिमा प्लाज्माकै प्रयोग हुन्छ।

सुन्दा रमाइलो लागेझैँ फ्यूजन ऊर्जा उत्पादन नै खासै गाह्रो काम होइन भन्छन् इटरका केही विज्ञहरु। हाइड्रोजन बमको निर्माण भएदेखि नै पृथ्वीमा न्युक्लियर फ्यूजन सुरु भइसकेको हो। तर यसको प्रमुख चुनौती भनेको स्थीरता हो। बेलायतको तोकामाक–जोईन्ट यूरोपियन टोरस (जेट) को उच्चतम ऊर्जा उत्पादन क्षमता भनेको ५ सेकेन्ड मात्रै हो। किनभने यसमा प्रयोग भएको चुम्बक सन् १९७० ताका तामाले बनाइएको हो। निरन्तर पाँच सेकेन्डभन्दा बढी यसलाई सक्रिय राखे यो अवश्य पग्लिन्छ।

इटरमा प्रयोग गरिएका चुम्बक नयाँ अनि टिकाउ छन्। परियोजनाको लक्ष्य इन्पुटभन्दा १० गुणा ज्यादा आउटपुट निकाल्नु हो। अर्थात ५० मेगावाट इन्पुटबाट ५०० मेगावाट उत्पादन।

इटरलाई अहिले स्थिर ऊर्जाश्रोत निर्माण गर्नु छ जसको व्यवसायीकरण गरी भविष्यमा थुप्रै मेसिन निर्माण गर्न सकियोस्। सूर्यमा हाइड्रोजन हिलियममा परिणत हुन्छ भने जेटमा हाइड्रोजनकै दुई आइसोटोप – डिउटेरियम र ट्राइटियमको प्रयोग गरिएको छ। (आइसोटोप भनेको कुनै तत्वको अर्को रुप हो जसमा प्रोटोन संख्या बराबर भए पनि न्युट्रन संख्या भिन्न हुन्छन्। डिउटेरियम हाइड्रोजनको यस्तो आइसोटोप हो जसमा एउटा प्रोटोन, एउटा इलेक्ट्रोन र एउटा न्युट्रोन हुन्छ भने ट्राइटियम पनि हाइड्रोजनकै आइसोटोप हो जसमा एउटा प्रोटोन, एउटा इलेक्ट्रोन र दुईवटा न्युट्रन हुन्छन्।) इटरले पनि यिनको प्रयोग गर्नेछ।

डिउटेरियम र ट्राइटियम दुवै प्रकृतिमा पाइन्छ। मात्र ५०० मिलिलिटर पानीको डिउटेरियम र अलिकति ट्राइटियमले एउटा घरलाई एक वर्ष पुग्ने ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छ। डिउटेरियम सहजै पाइए तापनि ट्राइटियम दुर्लभ छ तर यसलाई कृत्रिम ढङ्गबाट उत्पादन गर्न नसकिने हैन। हाल विश्वभरमा जम्मा २० किलो मात्र ट्राइटियम उपलब्ध छ अनि यसको माग वर्षेनी ४०० ग्राम। तर, फ्युजन इनर्जीका लागि थोरै मात्र आवश्यक छन् यी दुवै।

ट्राइटियम अति महङ्गो छ। यसको मात्र एक ग्रामलाई लगभग ३० हजार अमेरिकी डलर (३५ लाख रुपैयाँ) भन्दा बढी पर्छ। न्युक्लियर फ्यूजनबाट ऊर्जा उत्पादन सुरु हुनासाथ यसको माग बढ्नेछ अनि वैज्ञानिकहरुलाई अर्को चुनौति।

टाढाबाट हेर्दा इटर तयार भएजस्तो देखिन्छ, तर नजिकबाट नियाल्दा अझै काम बाँकी नै छ। ३९ भवन बराबरको निर्माण कार्य जटिल छ। मुख्य कार्यस्थलमा कामदारहरुले ७५० टनको क्रेनका सहायताले मेसिनहरु जोडिरहेका छन्। कामदारहरु अझै केही सामानको प्रतिक्षामा छन्। रुसबाट आउनुपर्ने विशाल चुम्बक आइपुगेको छैन।

तोकामाकको आकार अकल्पनिय छ। यसको तौल लगभग २३ हजार टन हुनेछ- जुन ३ वटा आइफेल टावर बराबर हो। करोडौँ पार्टपूर्जाले बन्नेछ तोकामाक। र यसका वरिपरि हुनेछन्- अहिलेसम्मकै सबैभन्दा विशाल चुम्बकहरु। कुनै कुनै गोलाको व्यास २४ मिटरसम्मको हुनेछ। र यिनलाई त्यहिँ जोड्नुपर्ने हुन्छ किनभने यिनको ओसारपसार गर्न असम्भव छ।

डिजिटल डिजाइनले समेत २ टेराबाइट ओगटेको तोकामाकमा करोडौँ पूर्जा लाग्छन्। यो परियोजनामा एउटा पनि त्रुटीका लागि स्थान छैन।

इटरमा विश्वभरका ४ हजार ५ सय कम्पनी र १५ हजार कामदारको संलग्नता छ। ३५ विभिन्न राष्ट्रहरुले चलाएको यस परियोजनाको नेतृत्व चीन, अमेरिका, युरोपेली संगठन, रुस, भारत, जापान र दक्षिण कोरियाले गरिरहेका छन्।

रुस-युक्रेन युद्धले भने इटरमा केही प्रभाव पार्ला कि भन्ने डर सिर्जना भएको छ। थुप्रै अन्तर्राष्ट्रिय वैज्ञानिक परियोजनाहरुबाट प्रतिबन्ध लगाइएको रुसलाई इटरमा भने सामेल गराइएको छ। किनभने रुस यो परियोजनामा मात्र नभई ऐतिहासिक हिसाबले पनि न्युक्लियर फ्यूजनसँग जानकार राष्ट्र हो। तोकामाक शब्दसमेत रुसी भाषाबाट आएको हो।

रुसले तोकामाकका लागि अत्यावश्यक सामग्रीहरु प्रदान गर्नुका साथै यस परियोजनाको मुख्य लगानीकर्ता पनि हो। अहिलेसम्म तोकामाकमा रुसको भूमिका परिवर्तन भएको छैन।

हामीसँग समय कम छ, गर्नु धेरै
तोकामाकको आकार भयंकर देखिए पनि सन् १९७३ देखि दोब्बर भएको ऊर्जा खपतका लागि यो केही अंशमात्र हो। वायुमण्डलमा हुने ७० प्रतिशत कार्बन उत्सर्जन मानव जातिले गरेको अव्यवस्थित ऊर्जा खपतकै कारण हो। यसैले निम्त्याएका प्राकृतिक विपदका कारण आज पृथ्वी नै खतरामा छ। अनि हामीले प्रयोग गर्ने ८० प्रतिशत ऊर्जा जैविक ऊर्जा हो।

अस्वस्थ ऊर्जाशक्तिको अत्यधिक प्रयोगका कारण आज पृथ्वीमा अनेक विपद सिर्जना भएका छन्। तापक्रम बढ्दो छ। खडेरीले भोकमरी फैलाएको छ। वनजंगलमा दिनहुँ डढेलो लाग्छन्। हिमाल पग्लँदैछन् अनि समुद्रको सतह बढ्दै छ। जलवायु परिवर्तनका असरहरु प्रतिकूल बन्दै जाँदा यिनबाट बच्न झन् झन् मुस्किल हुँदैछ।

लगभग ढिलो भइसकेको अवस्थामा बल्ल विभिन्न राष्ट्रहरुको आँखा खुलेको छ। भरखर सौर्य ऊर्जा, जलविद्युत इत्यादिमा जोड दिन थालेका छन्। तर अर्को गम्भीर प्रश्न के छ भने- के यो परिवर्तनको तीव्रताले खस्कँदै गएको जलवायुलाई जोगाएर पुनः स्वस्थ बनाउन सक्ला?

अब हामीले पर्खिरहेको भनेको फ्यूजन इनर्जी नै हो। तर वैज्ञानिकहरुले ठीक समयमै यसलाई योग्य बनाउन सके भने मात्र। सन् २०१० मा स्वर्गीय स्टेफन हकिङलाई आफ्नो जीवनमा देख्न चाहेको वैज्ञानिक खोजबारे सोद्धा उनले फ्युजन इनर्जी नै भनेका थिए। 'मलाई न्युक्लियर फ्यूजन व्यवहारिक ऊर्जाश्रोत होस् भन्ने लाग्छ। यसले बिना कुनै प्रदूषण निरन्तर ऊर्जा उत्पादन गरिरहन सक्छ,' उनले भनेका थिए।

अनि सुरु हुनेछ नवयुग
न्युक्लियर फ्यूजनका लागि आफ्नो जीवन समर्पण गरेका बिगोजस्ता सयौँ विज्ञहरुले यसको सफलता देख्न नपाई पृथ्वी छाडे। अहिले यसको व्यावासियकरण गर्न कम्पनीहरु तम्सिरहेका छन्। तर यसको सफलतापछि पनि व्यावसायिक ढङ्गले निरन्तरता दिन थप चुनौती प्रतिक्षारत छन्। ट्राइटियमको मूल्य र थोरै मात्राको उलपब्धता मुख्य चुनौती हो। यसको उत्पादन इटर आफैंले गर्न खोजेको छ।

ठूला परियोजनाका लागि समय र पैसाको अधिक अर्थ हुन्छ। तर ईटरलाई असम्भव भन्न नमिल्ने भएको छ।

यो परियोजनामा एक दिन काम रोकिए दशौँ लाख युरो नाश हुने बिगोले बताएका थिए। इटरको कुल खर्चमध्ये ४५ प्रतिशत युरोपेली संगठनले व्यहोरेको छ। अरु देशहरुले लगभग ९ प्रतिशत (प्रतिदेश) खर्च व्यहोरेका छन्। सुरुमा यसको लागत साढे ६ अर्ब अमेरिकी डलर अनुमान लगाइएको थियो तर अहिलेसम्म करिब २१ अर्ब अमेरिकी डलर खर्च भइसकेको छ।

कुनै समय परियोजनाको असफल अन्त्य भइसकेको अनुमान लगाइए पनि बिगोले सम्हालेपछि पुनः गति पकडेको हो इटरले। बिगोकै कारण अहिले जे छ त्यो छ भन्छन् इटरका प्रवक्ता कोब्लेन्ज। 'उनको गाडी बिहान ७ बजेदेखि रातको ९ या १० बजेसम्म यहिँ हुन्थ्यो,' उनी भन्छन्।

उनको नेतृत्वमा आशा र ‘डेडलाइन’हरु पुनर्विचार गरी यथार्थपरक बनाइयो। प्लाज्मा उत्पादनलाई २०२५ मा सारियो भने डिउटेरियम-ट्राइटियम परीक्षणलाई २०३५ मा। कोभिडका कारण केही ढिलासुस्ती भए पनि जाँगर कायम नै छ।

विश्वको सबैभन्दा विशालमध्ये एक परियोजना समयभन्दा ढिलो हुँदा पनि बिगो इटरको क्षमताप्रति आफ्नो अन्तिम साससम्म आशावादी रहे।

'हाइड्रोजन फ्यूजन जैविक इन्धन जलाउनुभन्दा कैयौँ गुणा कुशल छ। हामीले पृथ्वीमै सानो सूर्यको निर्माण गर्न खोजिरहेका छौं, उनले भने, 'यो फ्यूजन पावर प्लान्ट सधैं सञ्चालनमा रहनेछ। तसर्थ, हाम्रो यो सूर्य कहिल्यै अस्ताउने छैन।'

-सीएनएनमा बोस्तजान भिदिम्स्कले तयार गरेको सामग्री विनायक कार्कीले अनुवाद गरेका हुन्।