एक हाई-स्पीड कैमरा ने टोकामक एनर्जी की कंपनी के टोकामक ST40 के अंदर प्लाज्मा के व्यवहार को 16 हजार फ्रेम प्रति सेकंड की गति से रंग में कैद किया। ये छवियां दिखाती हैं कि कैसे लिथियम कण प्लाज्मा के बाहरी क्षेत्र से गुजरते हैं, जिससे शोधकर्ताओं को संश्लेषण प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न भारी मात्रा में गर्मी को नियंत्रित करने के तरीकों का अध्ययन करने में मदद मिलती है।
यह प्रयोग भविष्य के रिएक्टरों की एक प्रमुख समस्या को हल करने पर केंद्रित है: गर्मी स्वीकार करने वाले घटकों की क्षमता सुनिश्चित करना ताकि वे लंबे समय तक अत्यधिक भार झेल सकें। इसके अलावा, प्राप्त तस्वीरें पिछले रिकॉर्ड की तुलना में अधिक गति से लिथियम की गति को ट्रैक करने की अनुमति देती हैं।
संश्लेषण को अंजाम देने के लिए ST40 को चुंबकीय क्षेत्रों की मदद से प्लाज्मा - एक अत्यंत गर्म गैस - को बनाए रखना चाहिए। तापमान लाखों डिग्री तक पहुंच जाता है, और कुछ ऊर्जा बिखर जाती है। इस भार को 'डाइवर्टर' नामक विशेष तत्वों पर निर्देशित किया जाता है, जो अन्य उपकरणों के हिस्सों तक पहुंचने से पहले गर्मी को ग्रहण करने के लिए स्थापित किए जाते हैं।
ST40 पर परीक्षणों के दौरान, शोधकर्ताओं ने पहले ही प्रति वर्ग मीटर 150 मेगावाट तक के प्रवाह को मापा है। भविष्य के बिजली संयंत्र पर विचार करते समय जटिलता बढ़ जाती है, जहां इन घटकों को बहुत लंबी अवधि के लिए समान परिस्थितियों का सामना करना होगा।
यहीं पर रंगीन छवियां मदद करती हैं। गुलाबी रंग ड्यूटेरियम से आता है, जो प्लाज्मा में उपयोग होने वाला हाइड्रोजन का एक रूप है। छोटे कणों के रूप में डाला गया लिथियम विभिन्न क्षेत्रों से गुजरने पर अपना रंग बदलता है।
इस प्रकार के अवलोकनों के लिए कैमरे की गति महत्वपूर्ण है। टोकामक T-11M में, रंगीन कैमरा 1000 फ्रेम प्रति सेकंड की दर से काम कर रहा था। शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि लिथियम फिलामेंट्स के विकास को ट्रैक करने के लिए 10 हजार फ्रेम प्रति सेकंड से अधिक की गति की आवश्यकता होती है।
यह प्रयोग ऊर्जा की मात्रा को कम करने की अवधारणा का भी परीक्षण करता है जो डाइवर्टर्स पर आती है। सभी गर्मी को इन भागों पर जाने देने के बजाय, वैज्ञानिक इसका कुछ हिस्सा प्लाज्मा के बाहरी क्षेत्र में मुक्त करने की कोशिश करते हैं। इस रणनीति को एक्स-पॉइंट रेडिएटर (XPR) के रूप में जाना जाता है। वास्तव में, विशेषज्ञ इस शीतलन को चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्र, जिसे एक्स पॉइंट कहा जाता है, के पास केंद्रित करने का प्रयास करते हैं, जो डाइवर्टर्स के पास स्थित होता है। इस बीच, प्लाज्मा का कोर, जहां संश्लेषण के लिए स्थितियां बनाए रखी जानी चाहिए, गर्म रहता है।
ST40 पर पहले परीक्षणों ने एक्स पॉइंट के आसपास ऊर्जा जारी करने के क्षेत्र के निर्माण की संभावना दिखाई, जिसके परिणामस्वरूप प्लाज्मा के परिधि पर तापमान में कमी आई। माप ने डाइवर्टर्स तक पहुंचने वाली गर्मी की मात्रा में कमी भी दर्ज की।
हालांकि, एक प्रश्न खुला रहता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, इन परीक्षणों के दौरान जारी ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा संभवतः कार्बन के कारण हुआ जो टोकामक की दीवारों से अलग हो गया था, न कि जानबूझकर डाले गए लिथियम के कारण। वर्तमान में, थर्मल लोड को और कम करने के लिए लिथियम और नियॉन के साथ प्रयोग किए जा रहे हैं।
