परमाणु संलयन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें दो हल्के परमाणु नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं, जिससे इस प्रक्रिया में ऊर्जा निकलती है। यह वही प्रक्रिया है जो सूर्य और अन्य तारों को ऊर्जा प्रदान करती है, जिससे ऊर्जा का एक विशाल स्रोत मिलता है। परमाणु विखंडन के विपरीत, जो ऊर्जा छोड़ने के लिए भारी परमाणुओं को विभाजित करता है, संलयन इन परमाणुओं को एक साथ जोड़ता है। संलयन में स्वच्छ ऊर्जा का लगभग असीमित स्रोत प्रदान करने की क्षमता है, अगर इसे पृथ्वी पर नियंत्रित और बनाए रखा जा सके।
सरल शब्दों में, नाभिकीय संलयन में हाइड्रोजन जैसे दो हल्के परमाणुओं के नाभिकों का विलय होता है, जिससे हीलियम जैसा एक भारी परमाणु बनता है। परिणामी परमाणु और बचे हुए पदार्थों का द्रव्यमान मूल परमाणुओं के द्रव्यमान से कम होता है। आइंस्टीन के समीकरण, \(E = mc^2\) के अनुसार, द्रव्यमान में यह कमी ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा में परिवर्तित हो जाती है, जहाँ \(E\) उत्पादित ऊर्जा है, \(m\) खोया हुआ द्रव्यमान है, और \(c\) प्रकाश की गति है।
इस प्रक्रिया में धनात्मक आवेशित नाभिकों के बीच प्रतिकर्षण के इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों पर काबू पाने के लिए अत्यधिक उच्च तापमान और दबाव की आवश्यकता होती है। सूर्य के केंद्र में, जहाँ संलयन स्वाभाविक रूप से होता है, तापमान 15 मिलियन डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है, और दबाव बहुत अधिक होता है, जो नाभिकों को संलयन के लिए पर्याप्त रूप से करीब आने के लिए सही परिस्थितियाँ प्रदान करता है।
कई प्रकार की संलयन अभिक्रियाएँ हो सकती हैं, जिनमें से प्रत्येक में अलग-अलग अभिकारक और उत्पाद होते हैं। सबसे प्रसिद्ध और शोधित अभिक्रियाएँ हाइड्रोजन के समस्थानिकों से संबंधित हैं: ड्यूटेरियम ( \(D\) ) और ट्रिटियम ( \(T\) ):
परमाणु संलयन के संदर्भ में, रेडियोधर्मिता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, विशेष रूप से ट्रिटियम से जुड़ी प्रतिक्रियाओं में। ट्रिटियम हाइड्रोजन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है, जिसका आधा जीवन लगभग 12.3 वर्ष है, जिसका अर्थ है कि यह समय के साथ क्षय होता है, बीटा कण (इलेक्ट्रॉन) जारी करता है और स्थिर हीलियम-3 में बदल जाता है। डीटी संलयन प्रतिक्रिया विशेष रूप से दिलचस्प है क्योंकि यह कुशलता से बड़ी मात्रा में ऊर्जा का उत्पादन करती है और जारी किए गए न्यूट्रॉन का उपयोग न्यूट्रॉन सक्रियण नामक प्रक्रिया के माध्यम से लिथियम से अधिक ट्रिटियम उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है:
\( \textrm{लिथियम 6} + \textrm{न्यूट्रॉन} \rightarrow \textrm{ट्रिटियम} + \textrm{हीलियम-4} \)पृथ्वी पर नियंत्रित नाभिकीय संलयन को प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण रहा है क्योंकि इस प्रक्रिया के लिए अत्यधिक परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। दो मुख्य दृष्टिकोण अपनाए जा रहे हैं:
परमाणु संलयन ऊर्जा के लगभग असीमित, स्वच्छ स्रोत का वादा करता है। जीवाश्म ईंधन के विपरीत, संलयन ग्रीनहाउस गैसों या लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी कचरे का उत्पादन नहीं करता है। संलयन के लिए ईंधन, ड्यूटेरियम, समुद्री जल से निकाला जा सकता है, जिससे यह लगभग असीमित हो जाता है, और ट्रिटियम को लिथियम से पैदा किया जा सकता है, जो अपेक्षाकृत प्रचुर मात्रा में है। एक बार तकनीकी और वैज्ञानिक चुनौतियों पर काबू पा लेने के बाद, संलयन वैश्विक ऊर्जा उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है, जो एक टिकाऊ और कार्बन-तटस्थ भविष्य में योगदान देता है।
परमाणु संलयन स्थायी ऊर्जा समाधान की तलाश में मानव उपलब्धि का एक शिखर दर्शाता है। जबकि सूर्य अपने केंद्र में सहजता से संलयन करता है, नियंत्रित परिस्थितियों में पृथ्वी पर इस प्रक्रिया को दोहराना हमारे समय की सबसे बड़ी वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग चुनौतियों में से एक है। संलयन ऊर्जा का सफल विकास स्वच्छ, सुरक्षित और अक्षय ऊर्जा स्रोत की हमारी खोज में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर साबित होगा, जो हमारी दुनिया को बिजली देने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव लाएगा।
