نیوکلیئر فیوژن ایک ایسا عمل ہے جہاں دو ہلکے جوہری مرکزے مل کر ایک بھاری نیوکلئس بناتے ہیں، اس عمل میں توانائی جاری کرتے ہیں۔ یہ وہی عمل ہے جو سورج اور دوسرے ستاروں کو طاقت دیتا ہے، توانائی کا ایک وسیع ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ نیوکلیئر فِشن کے برعکس، جو توانائی کے اخراج کے لیے بھاری ایٹموں کو تقسیم کرتا ہے، فیوژن ان ایٹموں کو ایک ساتھ جوڑتا ہے۔ فیوژن میں صاف توانائی کا تقریباً لامحدود ذریعہ فراہم کرنے کی صلاحیت ہے، اگر اسے یہاں زمین پر کنٹرول اور برقرار رکھا جا سکتا ہے۔
آسان ترین الفاظ میں، نیوکلیئر فیوژن میں دو ہلکے ایٹموں جیسے ہائیڈروجن کے مرکزے کو ملا کر ہیلیم کی طرح ایک ہی بھاری ایٹم بنانا شامل ہے۔ نتیجے میں پیدا ہونے والے ایٹم اور بچ جانے والے مادوں کی کمیت اصل ایٹموں کی کمیت سے کم ہے۔ آئن سٹائن کی مساوات کے مطابق، \(E = mc^2\) ، بڑے پیمانے پر یہ نقصان توانائی کی ایک بڑی مقدار میں تبدیل ہو جاتا ہے، جہاں \(E\) پیدا ہونے والی توانائی ہے، \(m\) کمیت ہے، اور \(c\) روشنی کی رفتار ہے۔
اس عمل کے لیے انتہائی اعلی درجہ حرارت اور دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ مثبت چارج شدہ نیوکللی کے درمیان ریپلشن کی الیکٹرو سٹیٹک قوتوں پر قابو پایا جا سکے۔ سورج کے مرکز میں، جہاں فیوژن قدرتی طور پر ہوتا ہے، درجہ حرارت 15 ملین ڈگری سیلسیس سے اوپر بڑھ جاتا ہے، اور دباؤ بہت زیادہ ہوتا ہے، جو مرکزے کو فیوژن سے گزرنے کے لیے کافی قریب آنے کے لیے مناسب حالات فراہم کرتا ہے۔
فیوژن ری ایکشن کی کئی اقسام ہیں جو ہو سکتی ہیں، ہر ایک مختلف ری ایکٹنٹس اور مصنوعات کے ساتھ۔ سب سے زیادہ معروف اور تحقیق شدہ رد عمل میں ہائیڈروجن کے آاسوٹوپس شامل ہیں: ڈیوٹیریم ( \(D\) ) اور ٹریٹیم ( \(T\) ):
جوہری فیوژن کے تناظر میں، ریڈیو ایکٹیویٹی ایک اہم کردار ادا کرتی ہے، خاص طور پر ٹریٹیم کے رد عمل میں۔ ٹریٹیم ہائیڈروجن کا ایک تابکار آاسوٹوپ ہے، جس کی نصف زندگی تقریباً 12.3 سال ہے، یعنی یہ وقت کے ساتھ ساتھ زوال پذیر ہوتا ہے، بیٹا ذرات (الیکٹران) جاری کرتا ہے اور مستحکم ہیلیم-3 میں تبدیل ہوتا ہے۔ ڈی ٹی فیوژن ری ایکشن خاص طور پر دلچسپی کا حامل ہے کیونکہ یہ موثر طریقے سے بڑی مقدار میں توانائی پیدا کرتا ہے اور خارج ہونے والے نیوٹران کو نیوٹران ایکٹیویشن کے نام سے جانا جاتا ایک عمل کے ذریعے لیتھیم سے زیادہ ٹریٹیم پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
\( \textrm{لیتھیم-6} + \textrm{نیوٹران} \rightarrow \textrm{ٹریٹیم} + \textrm{ہیلیم -4} \)اس عمل کے لیے درکار انتہائی حالات کی وجہ سے زمین پر کنٹرول شدہ نیوکلیئر فیوژن کا حصول مشکل ہے۔ دو اہم طریقوں پر عمل کیا جا رہا ہے:
نیوکلیئر فیوژن توانائی کے تقریباً لامحدود، صاف ذریعہ کا وعدہ پیش کرتا ہے۔ جیواشم ایندھن کے برعکس، فیوژن گرین ہاؤس گیسیں یا طویل عرصے تک تابکار فضلہ پیدا نہیں کرتا ہے۔ فیوژن کے لیے ایندھن، ڈیوٹیریم، سمندری پانی سے نکالا جا سکتا ہے، جو اسے عملی طور پر لامحدود بنا دیتا ہے، اور ٹریٹیم کو لیتھیم سے پیدا کیا جا سکتا ہے، جو نسبتاً بہت زیادہ ہے۔ تکنیکی اور سائنسی چیلنجوں پر قابو پانے کے بعد، فیوژن عالمی توانائی کی پیداوار کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتا ہے، جو ایک پائیدار اور کاربن غیر جانبدار مستقبل میں حصہ ڈال سکتا ہے۔
نیوکلیئر فیوژن پائیدار توانائی کے حل تلاش کرنے میں انسانی کامیابیوں کے عروج کی نمائندگی کرتا ہے۔ جب کہ سورج آسانی سے اپنے مرکز میں فیوژن انجام دیتا ہے، زمین پر اس عمل کو کنٹرول شدہ حالات میں نقل کرنا ہمارے وقت کے سب سے بڑے سائنسی اور انجینئرنگ چیلنجوں میں سے ایک ہے۔ فیوژن انرجی کی کامیاب ترقی ایک صاف، محفوظ، اور ناقابل تلافی توانائی کے ذریعہ کی تلاش میں ایک اہم سنگ میل کی نشاندہی کرے گی، جس سے ہم اپنی دنیا کو کس طرح طاقتور بناتے ہیں۔
