എന്തായിരിക്കും ഭാവിയിലെ ഊര്ജ സ്രോതസ്സ് ? ആൻറി മാറ്റർ എന്ന് കേട്ടിട്ടുണ്ടോ ?

37

Sabu Jose

ആൻറി മാറ്റർ നാളത്തെ ഊർജം

എന്തായിരിക്കും ഭാവിയിലെ ഊര്ജ സ്രോതസ്സ്? പെട്രോളിയം ഉല്പ്ന്നങ്ങളും ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളുമൊന്നും ഭാവിയിലെ ഊര്ജാവശ്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ പര്യാപ്തമാവില്ല. സോളാർ.പാനലുകൾക്കും വിൻഡ് മില്ലുകൾക്കുമൊന്നും ഭാവിയിലെ ഊര്ജ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല. പരിസ്ഥിതി പ്രവര്ത്തകരുടെ ഇടപെടൽ കാരണം ആണവോര്ജ നിലയങ്ങൾക്കും അധികം ആയുസ്സുണ്ടാവില്ല. സുരക്ഷിതവും അനായാസം നിർമിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമായ ഊര്ജമാണ് നാളെയുടെ ആവശ്യം.ദ്രവ്യ-പ്രതിദ്രവ്യ റിയാക്ടറുകൾ(Matter-Antimatter reactor) ഭാവിയിലെ ഊർജ സ്രോതസ്സുകളാണ്. പ്രപഞ്ച ദ്രവ്യമാകെ നിര്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് ആറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടാണെന്ന് നമുക്കറിയാം.
How can an antimatter reactor actually power a spaceship? - Quoraആറ്റങ്ങളാകട്ടെ പ്രോട്ടോൺ, ന്യൂട്രോൺ ഇലക്ട്രോൺ എന്നീ കണങ്ങൾ കൊണ്ടും. നിങ്ങളുടെ വിരലിന്റെ നഖം മുതൽ നക്ഷത്ര ദ്രവ്യം വരെ നിര്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കന്നത് ഈ കണികകൾ കൊണ്ടാണ്. എന്നാൽ എന്താണീ പ്രതിദ്രവ്യം? പ്രോട്ടോണിനും ഇലക്ട്രോണിനും വൈദ്യുത ചാര്ജുണ്ട്. പ്രോട്ടോണിന് പോസിറ്റിവ് ചാര്ജാണുള്ളതെങ്കില് ഇലക്ട്രോണിന് നെഗറ്റീവ് ചാര്ജാണ്. ന്യൂട്രോണിന് വൈദ്യുത ചാര്ജില്ല. ഭാരമുൾപ്പടെ പ്രോട്ടോണിന്റെ എല്ലാ സവിശേഷതകളുമുള്ളതും വൈദ്യുതചാര്ജുമാത്രം വിപരീതവുമായ പ്രതിബിംബത്തെ (Mirror image) പ്രോട്ടോണിന്റെ പ്രതികണിക അല്ലെങ്കിൽ ആന്റിപ്രോട്ടോൺ എന്നു വിളിക്കാം. ആന്റിപ്രോട്ടോണുകളെപ്പോലെ തന്നെ ആന്റിഇലക്ട്രോണുകളുമുണ്ട്.

പോസിട്രോണുകൾ എന്നാണ് പോസിറ്റീവ് ചാര്ജുള്ള ഈ ഇലക്ട്രോണുകളെ വിളിക്കുന്നത്. സാധാരണ കണികകൾ ചേര്ന്നു ദ്രവ്യമുണ്ടാകുന്നതുപോലെ പ്രതികണികകൾ ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന ദ്രവ്യമാണ് പ്രതിദ്രവ്യം അഥവാ ആന്റിമാറ്റർ.ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽ ചുഴലിക്കൊടുങ്കാറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യം ദ്രവ്യകണികകളുടെ ഊര്ജനിലയിൽ ഗണ്യമായ വര്ധനവുണ്ടാക്കുമ്പോഴും ഉന്നത ഊര്ജനിലയിലുള്ള കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ സാധാരണ ദ്രവ്യകണികകളുമായി സംഘട്ടനത്തിലേര്പ്പെടുമ്പോഴും പ്രതിദ്രവ്യകണികകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും. അതുകൂടാതെ സൂപ്പര്നോവാ സ്ഫോടനങ്ങളിലും ഭീമൻ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അകക്കാമ്പിലും പ്രതിദ്രവ്യം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. പ്രതിദ്രവ്യകണികകൾ സാധാരണ ദ്രവ്യകണികകളുമായി സമ്പര്ക്കത്തിലാവുമ്പോൾ അവ പരസ്പരം നിഗ്രഹിക്കുകയും ഊര്ജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയും ചെയ്യും, അതിനർഥം സൃഷ്ടിയോടൊപ്പം സംഹാരവും നടന്നുകഴിയുമെന്നാണ്.

എന്താണീ പ്രതിദ്രവ്യറിയാക്ടർ?
ഒരു സാധാരണ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ (Fission reactor) ഉപയോഗിക്കുന്ന ആണവ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഒരു ശതമാനത്തിൽ താഴെ മാത്രമേ ഊര്ജമായി മാറുന്നുള്ളൂ. അതുപോലും എത്രമാത്രം അപാരമാണെന്ന് നമുക്കെല്ലാമറിയാം. എന്നാൽ ദ്രവ്യ-പ്രതിദ്രവ്യ സംഘട്ടനത്തിൽ അവയുടെ ദ്രവ്യം പൂര്ണമായി ഊര്ജമായി മാറുന്നുവെന്ന പ്രത്യേകതയാണ് പ്രതിദ്രവ്യ റിയാക്ടറുകളുടെ സാധ്യതയിലേക്ക് ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ ശ്രദ്ധ ക്ഷണിക്കുന്നത്. എങ്ങനെയാണ് ആന്റിമാറ്റർ റിയാക്ടർ പ്രവര്ത്തിക്കുന്നതെന്നു നോക്കാം. ഒരു സാധാരണ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ചെയിൻ റിയാക്ഷനൻ നടക്കാൻ ആണവ ഇന്ധനത്തെ ന്യൂട്രോണുകൾ കൊണ്ട് ഇടിപ്പിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. എന്നാൽ ആന്റിമാറ്റർ റിയാക്ടറിൽ ഒരു സാധാരണ ദ്രവ്യത്തെ (അതെന്തുമാകാം, യുറാനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവുമൊന്നും ആവശ്യമില്ല) പ്രതിദ്രവ്യവുമായി കൂട്ടിയിടിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവ പരസ്പരം നിഗ്രഹിച്ച് ഊര്ജോല്പാദനം നടക്കുന്നു. ഈ ഊര്ജം സാധാരണ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ നടക്കുന്നതുപോലെ വിവിധ രൂപങ്ങളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യാം. പ്രതിദ്രവ്യകണങ്ങൾ
സാധാരണ ദ്രവ്യവുമായി അനിയന്ത്രിതമായി സമ്പർക്കത്തിലാകാതിരിക്കാൻ അവയെ ശക്തമായ ഒരു മാഗ്നറ്റിക് ഫീല്ഡിനുള്ളിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്.

പറയുമ്പോൾ നിസ്സാരമായി തോന്നാമെങ്കിലും ആന്റിമാറ്റർ റിയാക്ടർ യാഥാര്ഥ്യമാകുന്നതിന് നിരവധി കടമ്പകൾ കടക്കാനുണ്ട്. ഒന്നാമതായി പ്രതിദ്രവ്യകണികകളുടെ ഉല്പാദനമാണ്. ഒരു നിമിഷാര്ധത്തിനുള്ളിൽ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്ന അവയെ ശേഖരിക്കുക പ്രായോഗികമല്ല. അപ്പോൾ അവയെ കൃത്രിമമായി നിര്മിക്കണം. കണികാ ത്വരത്രങ്ങളിൽ (Particle accelerators) സൂക്ഷ്മ കണികകളെ ഉന്നത ഊര്ജനിലയിൽ ത്വരണം ചെയ്ത് കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ച് പ്രതിദ്രവ്യകണികകൾ നിര്മിക്കാൻ കഴിയും. നിലവിലെ സാഹചര്യത്തില് ഇത് വളരെ ചെലവേറിയതാണ്. ഇപ്പോഴത്തെ അവസ്ഥയിൽ ഒരു ഗ്രാം പ്രതിദ്രവ്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് 25 ബില്യൺ ഡോളർ എങ്കിലും ആവശ്യമാണ്. നാസയുടെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ മറ്റൊരു സാധ്യതയാണ് മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നത്. ഭൂമിയുടെ ചുറ്റുമുള്ള കാന്തിക മണ്ഡലം (Magentosphere) പ്രതിദ്രവ്യ കണികകൾ കൊണ്ട് സമ്പന്നമാണ്. സ്പേസ് ക്രാഫ്റ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അവിടെ നിന്നും പ്രതിദ്രവ്യകണികകൾ

ശേഖരിക്കുകയും ഒരു കാന്തിക വലയത്തിനുള്ളിൽ സംരക്ഷിച്ച് ഭൂമിയിലെത്തിക്കുകയുമാണ് ഈ രീതി. സങ്കീർണമെന്നു തോന്നാമെങ്കിലും കണികാ ത്വരത്രങ്ങളിൽ കൃത്രിമമായി പ്രതിദ്രവ്യമുണ്ടാക്കുന്നതിലും ചെലവു കുറവാണ് ഈ രീതിയ്ക്ക്.ഭാവിയിലെ ഏറ്റവും സുരക്ഷിതമായ ഊര്ജസ്രോതസ്സായിരിക്കും ആന്റിമാറ്റർ റിയാക്ടറുകള്, ദ്രവ്യം പൂർണമായി ഊര്ജമായി മാറുന്നതുകൊണ്ട് കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ കൂടുതൽ ഊര്ജം ദീര്ഘകാലത്തേക്ക് ലഭ്യമാക്കാൻ ഇതുകൊണ്ട് സാധിക്കും. ഹാനികരമായ വികിരണങ്ങൾ ഉണ്ടാകാത്തതുകൊണ്ട് പരിസ്ഥിതിയ്ക്കും ക്ഷീണമില്ല. യുറാനിയം പോലെയുള്ള വിലയേറിയതും റേഡിയോ ആക്ടീവതയുമുള്ള ഇന്ധനങ്ങളുടെ ആവശ്യവുമില്ല. സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ പരിമിതിയാണ് ഇപ്പോൾ നേരിടുന്ന ഭാരിച്ച ചെലവിനു കാരണം. വികാസം പ്രാപിച്ച നാളത്തെ ടെക്നോളജിയിൻ ഏറ്റവും ചെലവു കുറഞ്ഞ രീതിയിൽ പ്രതിദ്രവ്യം നിർമിക്കാൻ കഴിയും. ഇന്ന് ശാസ്ത്രകാരന്റെ സ്വപ്നമാണ് നാളെ യാഥാര്ഥ്യമാകുന്നത്.നൂറുവര്ഷം മുന്പ് ആണവ റിയാക്ടറുകൾ ആരുടെയെങ്കിലും വിദൂര സ്വപ്നത്തിലെങ്കിലും ഉണ്ടായിരുന്നോ ആവോ!