நாகரிகங்களையும் விஞ்சி நீடிக்கும் ஆற்றல் மூலம்
ஒருபோதும் மின்னேற்றம் செய்யத் தேவையில்லாத ஒரு சாதனத்தைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். உங்கள் வாழ்நாளில் ஒருமுறைகூட அல்ல. உங்கள் குழந்தைகள், பேரக்குழந்தைகள், கொள்ளுப் பேரக்குழந்தைகள் ஆகியோரின் வாழ்நாளில்கூட அல்ல. இந்தக் கற்பனை, அறிவியல் புனைகதையிலிருந்து ஆய்வக நிஜத்துக்கு 2024 டிசம்பரில் மாறியது. அப்போது பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தையும் ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையத்தையும் சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு குறித்து நாம் கொண்டிருக்கும் எல்லா அனுமானங்களையும் கேள்விக்குள்ளாக்கும் ஒரு முன்மாதிரியை அறிமுகப்படுத்தினர்.
உள்ளடக்கம்
கார்பன்-14 வைர மின்கலம், 5,700 ஆண்டுகள் அரைவாழ்வுக் காலம் கொண்ட கதிரியக்கச் சிதைவின் மூலம் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. அதாவது, ஏறத்தாழ ஆறு ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகும் சாதனம் அதன் தொடக்க மின் வெளியீட்டில் பாதியைத் தக்கவைத்திருக்கும். இது பண்டைய நாகரிகங்களையும் நவீனத் தொழில்நுட்பத்தையும் இணைக்கும் அளவுக்கு நீண்ட காலம். சில ஆண்டுகளிலேயே திறன் குறையும் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் போலவோ, சூரிய ஒளி தேவைப்படும் சூரியத் தகடுகள் போலவோ இல்லாமல், பூமியில் இயற்கையாகக் காணப்படும் மிகக் கடினமான பொருளுக்குள் அடைக்கப்பட்டுள்ள இந்த ஆற்றல் மூலம் தொடர்ந்து இயங்குகிறது.
பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தின் பொருளியல் பேராசிரியர் பேராசிரியர் டாம் ஸ்காட், இந்தப் புதுமைக்குப் பின்னால் உள்ள குழுவை வழிநடத்துகிறார். கதிரியக்கப் பொருள்களைப் பயனுள்ள ஆற்றல் மூலங்களாக மாற்றும் முறைகளை உருவாக்க அவரது ஆய்வுக் குழு பல ஆண்டுகளாகப் பணியாற்றி வருகிறது. அணுக முடியாத சூழல்களில் ஆற்றலை எவ்வாறு பயன்படுத்தலாம் என்பது குறித்த நமது சிந்தனையை மாற்றக்கூடிய இந்தக் கருத்தாக்கச் சான்று சாதனத்தில் அந்தப் பணி உச்சத்தை எட்டியுள்ளது. அணுப்பிளவு உலைகளிலிருந்து கிடைக்கும் கழிவுப் பொருள்கள் சுமையாக இல்லாமல் வளங்களாக மாறக்கூடும் என்பதை இது காட்டுகிறது. அணுப் பொருள்கள் குறித்த ஆராய்ச்சியில் இது ஒரு முக்கிய மைல்கல்லாகும்.
இந்த மின்கலத்தின் ஆயுட்காலம், ஆற்றல் சேமிப்பு குறித்த வழக்கமான புரிதலை மாற்றுகிறது. குறிப்பிடத்தக்க அளவில் திறன் குறைவதற்கு முன் நவீன மீள்மின்னேற்ற மின்கலங்கள் பொதுவாக 500 முதல் 1,000 மின்னேற்றச் சுழற்சிகள் வரை நீடிக்கும். ஆனால், இந்த வைர அடிப்படையிலான சாதனம் இன்றைய வரலாற்றுப் பதிவுகள் தொல்லியல் ஆர்வமூட்டும் பொருள்களாக மங்கிய பின்னரும் பயனுள்ள மின்சாரத்தை வழங்கும். கார்பன்-14 சிதைவின் அடிப்படை இயற்பியல், வேதியியல் மின்கலங்களால் ஈடுசெய்ய முடியாத கடிகாரத்தைப் போன்ற நம்பகத்தன்மையை வழங்குகிறது.
செயலிழப்பை ஏற்க முடியாத, பராமரிப்பும் சாத்தியமில்லாத பயன்பாடுகளுக்கு இந்த நிலைத்தன்மை இத்தொழில்நுட்பத்தை குறிப்பாக மதிப்புமிக்கதாக்குகிறது. இந்த முன்மாதிரி மின்கல வேதியியலில் ஒரு சிறிய முன்னேற்றம் மட்டுமல்ல; மணிநேரங்களுக்குப் பதிலாக நூற்றாண்டுகளால் அளவிடப்படும் காலத்துக்கு சாதனங்களுக்கு எவ்வாறு ஆற்றல் வழங்கலாம் என்பதைக் குறித்த அடிப்படை மறுசிந்தனையாகும்.
கதிரியக்கச் சிதைவு எவ்வாறு மின்சாரமாகிறது
இந்த மின்கலம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள, சூரியத் தகடுகளின் பின்னுள்ள கோட்பாடுகளைக் கவனியுங்கள். வழக்கமான ஒளிமின்னழுத்த மின்கலங்கள், ஃபோட்டான் எனப்படும் ஒளித் துகள்களின் ஆற்றலைப் பெற்று மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. வைர மின்கலமும் பீட்டா-வோல்டாயிக்ஸ் எனப்படும் இதேபோன்ற கோட்பாட்டில் செயல்படுகிறது. ஆனால், சூரிய ஒளியைச் சேகரிப்பதற்குப் பதிலாகச் சிதைவடையும் கார்பன்-14 அணுக்களிலிருந்து வெளியாகும் வேகமான எலக்ட்ரான்களைப் பிடிக்கிறது.
கார்பன்-14 என்பது தொல்லியலுக்குப் புகழ்பெற்ற கதிரியக்க ஐசோடோப்பு. பண்டைய கரிமப் பொருள்களின் காலத்தை நிர்ணயிக்க விஞ்ஞானிகள் இதன் கணிக்கக்கூடிய சிதைவு விகிதத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர். சிதைவடையும்போது இந்த ஐசோடோப்பு குறைந்த தூரம் மட்டுமே பயணிக்கும் பீட்டா கதிர்வீச்சை வெளியிட்டு, அதிக ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான்களை விடுவிக்கிறது. வைர மின்கலத்தில், செயற்கையாக வளர்க்கப்பட்ட வைர அடுக்குகளுக்குள் கார்பன்-14 பதிக்கப்பட்டுள்ளது. ஐசோடோப்பு சிதைவடையும்போது வெளியாகும் பீட்டா துகள்களை, வைரத்தின் குறைக்கடத்திப் பண்புகள் மின்சார ஓட்டமாக மாற்றுகின்றன.
வைரக் கட்டமைப்பு இரட்டை நோக்கத்தைக் கொண்டது: இது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதோடு, ஊடுருவ முடியாத கதிர்வீச்சுத் தடுப்பாகவும் செயல்படுகிறது. கார்பன்-14 குறைந்த தூரம் மட்டுமே பயணிக்கும் கதிர்வீச்சை வெளியிடுவதால், வைர உறை தீங்கு விளைவிக்கக்கூடிய அனைத்து உமிழ்வுகளையும் உள்ளேயே உறிஞ்சுகிறது. வழக்கமான செயல்பாட்டின்போது சாதனத்திலிருந்து கதிர்வீச்சு வெளியேறாது. எனவே, மருத்துவ உட்பொருத்துகளுக்கும் நுகர்வோர் பயன்பாடுகளுக்கும் இது பாதுகாப்பானது.
தொழில்நுட்பத்தின் பாதுகாப்பு அமைப்பை ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையத்தின் டிரிட்டியம் எரிபொருள் சுழற்சிப் பிரிவு இயக்குநர் சாரா கிளார்க் விளக்கினார்.
தொடர்ச்சியாக மைக்ரோவாட் அளவிலான மின்சாரத்தை வழங்க வைர மின்கலங்கள் பாதுகாப்பான, நிலையான வழியைத் தருகின்றன. சிறிய அளவிலான கார்பன்-14-ஐப் பாதுகாப்பாக அடைக்க, செயற்கையாக உருவாக்கப்பட்ட வைரத்தைப் பயன்படுத்தும் வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பம் இது.
முன்மாதிரி மின்கலங்கள் தோராயமாக 10 மில்லிமீட்டர் நீளமும் 10 மில்லிமீட்டர் அகலமும் கொண்டவை; அவற்றின் தடிமன் 0.5 மில்லிமீட்டர் வரை இருக்கும். இந்தச் சிறிய வடிவமைப்பு, குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படும் சாதனங்களுக்குப் போதுமான தொடர்ச்சியான மைக்ரோவாட் அளவிலான மின்சாரத்தை வழங்குகிறது. ஆனால், திறன்பேசிகள் அல்லது மின்சார வாகனங்களுக்குத் தேவைப்படும் அளவைவிட இது மிகவும் குறைவு.
அணுக்கழிவை ஆற்றலாக மாற்றுதல்
இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க அம்சம், அதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருளாக இருக்கலாம். இந்த மின்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் கார்பன்-14, அணுப்பிளவு உலைகளிலிருந்து அகற்றப்படும் கிராஃபைட் கட்டிகளிலிருந்து பெறப்படுகிறது. இல்லையெனில், கதிரியக்கக் கழிவாக அவற்றை நீண்ட காலத்துக்குச் சேமிக்க அதிக செலவு செய்ய வேண்டியிருக்கும். ஐக்கிய இராச்சியத்தில் மட்டும் சுமார் 95,000 டன் கிராஃபைட் கட்டிகள் உள்ளன. இவை சேமிப்புச் சவாலாகவும் பயன்படுத்தப்படாத வளமாகவும் உள்ளன.
உலை கிராஃபைட்டிலிருந்து கார்பன்-14-ஐப் பிரித்தெடுப்பதன் மூலம், அணுக்கழிவின் அளவைக் குறைத்தபடியே விஞ்ஞானிகள் மதிப்புமிக்க ஆற்றல் வளத்தையும் உருவாக்குகின்றனர். பிளாஸ்மா மேம்படுத்தப்பட்ட வேதியியல் நீராவிப் படிவாக்க முறையில் வளர்க்கப்படும் செயற்கை வைரத்துக்குள் கதிரியக்கப் பொருள் வைக்கப்படுகிறது. கதிரியக்கப் பொருளைப் பாதுகாப்பாகப் பூட்டி, ஆற்றல் சேகரிப்பை அதிகரிக்கும் வகையில் இந்த வைர அடுக்குகளைத் துல்லியமாக உருவாக்க, ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையத்தின் கல்ஹம் வளாகப் பொறியாளர்கள் சிறப்புப் பிளாஸ்மா படிவாக்கக் கருவியை உருவாக்கினர்.
இந்த உற்பத்தி நுட்பம், இணைவு ஆற்றல் ஆராய்ச்சியிலிருந்து நேரடியாகப் பெறப்பட்டது. டோகாமாக் உலைகளுக்காக முதலில் உருவாக்கப்பட்ட கதிரியக்கப் பொருள் கையாளுதல், பிளாஸ்மா படிவாக்கம், சிறப்புக் குறைக்கடத்தி உற்பத்தி ஆகியவற்றில் ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையத்துக்கு இருந்த நிபுணத்துவம், வைர மின்கலத் திட்டத்திலும் பயன்பட்டது. அடிப்படை இயற்பியல் ஆராய்ச்சியில் செய்யப்படும் முதலீடுகள் எதிர்பாராத நடைமுறைப் பயன்பாடுகளை எவ்வாறு உருவாக்குகின்றன என்பதை இந்தக் கூட்டுப்பணி காட்டுகிறது.
வைர உறையின் பாதுகாப்புப் பண்புகளை பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆற்றல் பொருள்கள் பேராசிரியர் பேராசிரியர் நீல் ஃபாக்ஸ் வலியுறுத்தினார்.
மனிதருக்குத் தெரிந்தவற்றில் வைரமே மிகக் கடினமான பொருள்; இதைவிட அதிகப் பாதுகாப்பை வழங்கக்கூடிய வேறொன்றை நம்மால் பயன்படுத்த முடியாது.
மின்கலம் இறுதியில் அதன் செயல்பாட்டு ஆயுட்காலத்தை எட்டும்போது, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மறுசுழற்சி அல்லது அகற்றலுக்காக அதை உற்பத்தியாளர்களிடம் திருப்பி ஒப்படைக்கலாம். முழு ஆயுட்காலத்திலும் கார்பன்-14 பாதுகாப்பாக அடைக்கப்பட்டிருக்கும். இதன் மூலம் ஆற்றல் தேவைகளும் சுற்றுச்சூழல் கவலைகளும் கையாளப்படுகின்றன. ஒரு கிராம் கார்பன்-14 நாளொன்றுக்கு 15 ஜூல் மின்சாரத்தை வழங்கி, வழக்கமான மின்கலங்களைவிடப் பல நூற்றாண்டுகள் நீடிக்கும்.
மின்சாரத்தைவிட நீண்ட ஆயுட்காலம் முக்கியமான பயன்பாடுகள்
வைர மின்கலம் மைக்ரோவாட் அளவிலான மின்சாரத்தை வழங்குகிறது. இது திறன்பேசிகள் அல்லது மின்சார வாகனங்களுக்குத் தேவையான அளவைவிட மிகவும் குறைவு. இருப்பினும், மொத்த மின்சார வெளியீட்டைவிட நீண்ட ஆயுட்காலமும் நம்பகத்தன்மையும் முக்கியமான குறிப்பிட்ட சூழல்களில் இந்த வரம்பே சாதகமாகிறது. மின்கலத்தை மாற்றுவது ஆபத்தானதாகவோ, செலவு மிகுந்ததாகவோ, சாத்தியமற்றதாகவோ இருக்கும் சூழல்களில் இத்தொழில்நுட்பம் சிறப்பாகப் பயன்படும்.
மருத்துவ உட்பொருத்துகள் இதன் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பயன்பாட்டுத் துறைகளில் ஒன்றாகும். தற்போது இதயமுடுக்கிகள், கேட்கும் கருவிகள், கண் சாதனங்கள் ஆகியவை வழக்கமான மின்கலங்களைச் சார்ந்துள்ளன; அவற்றை ஐந்து முதல் பத்து ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை அறுவைச் சிகிச்சை மூலம் மாற்ற வேண்டும். ஒவ்வொரு மாற்று அறுவைச் சிகிச்சையிலும் தொற்று, சிக்கல்கள், குணமடையும் காலம் ஆகியவற்றின் ஆபத்துகள் உள்ளன. வைர மின்கலம் இச்சாதனங்களுக்கு நோயாளியின் வாழ்நாள் முழுவதும் மின்சாரம் வழங்கக்கூடும். இதனால் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படும் அறுவைச் சிகிச்சைகள் தவிர்க்கப்பட்டு, சுகாதாரச் செலவுகளும் குறையும். மருத்துவ வசதிகளை எளிதில் அணுக முடியாத தொலைதூரப் பகுதிகளில் உள்ள நோயாளிகளுக்கு இந்த நீண்ட ஆயுட்காலம் வாழ்க்கையை மாற்றக்கூடியதாக அமையலாம்.
விண்வெளி ஆராய்ச்சியும் இதற்குப் பொருத்தமான மற்றொரு துறையாகும். ஆழ்விண்வெளி ஆய்வுக் கலங்களும் செயற்கைக்கோள்களும், சூரியத் தகடுகள் போதிய சூரிய ஒளியைப் பெறாதபோதோ வழக்கமான மின்கலங்கள் தீர்ந்துபோனபோதோ தொடர்பை இழக்கின்றன. பூமியிலிருந்து மிகத் தொலைவில் உள்ள மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட பொருளான வாயேஜர் 1, குறிப்பிட்ட ஆயுட்காலம் கொண்ட வழக்கமான அணு மின்கலங்களைச் சார்ந்துள்ளது. கார்பன்-14 ஆற்றல் மூலம் கருவிகளையும் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளையும் பல தசாப்தங்கள் அல்லது நூற்றாண்டுகள் வரை இயக்கி, தற்போதைய தொழில்நுட்ப வரம்புகளைத் தாண்டிய ஆய்வுப் பயணங்களைச் சாத்தியமாக்கும்.
விண்கலம் அல்லது அதன் சுமையில் பொருத்தப்படும் ரேடியோ அலைவரிசை குறிச்சொற்களை ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் வரை கண்காணிக்க முடியும். இதனால் செயல்பாட்டுச் செலவுகள் குறைந்து, ஆய்வுப் பயணங்களின் ஆயுட்காலம் நீளும். சுயமாக மின்னிறக்கம் இன்றி, மைனஸ் 60 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் பிளஸ் 120 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான தீவிர வெப்பநிலைகளிலும் இந்த மின்கலம் திறம்படச் செயல்படுகிறது. எனவே, கடுமையான சூழல்களுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது.
தரைவழித் தொலைதூரப் பயன்பாடுகளில் ஆர்க்டிக் கண்காணிப்பு நிலையங்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு உள்கட்டமைப்புக்கான கடலடிச் சென்சார்கள், அணுக முடியாத இடங்களில் உள்ள பாதுகாப்புச் சாதனங்கள் ஆகியவை அடங்கும். பல தசாப்தங்கள் பராமரிப்பின்றிச் செயல்பட வேண்டிய எந்த அமைப்பும் இந்தத் தொழில்நுட்பத்துக்கான சாத்தியமான பயன்பாடாகும். செயலில் இயங்கும் ரேடியோ அலைவரிசை குறிச்சொற்கள், பூமியிலோ விண்வெளியிலோ உள்ள சாதனங்களைப் பல தசாப்தங்களாக அடையாளம் கண்டு கண்காணிக்கக்கூடும். இதனால் செலவுகள் குறைந்து, செயல்பாட்டு ஆயுட்காலம் நீளும்.
அணு மின்கலங்களுக்கான உலகளாவிய போட்டி
முதல் கார்பன்-14 முன்மாதிரியை உருவாக்கி பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகமும் ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையமும் தலைப்புச் செய்திகளில் இடம்பிடித்தாலும், அணு மின்கலங்களை உருவாக்கும் முயற்சியில் அவை மட்டும் ஈடுபடவில்லை. வேறு கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளைப் பயன்படுத்தி இதுபோன்ற சாதனங்களை வணிகமயமாக்குவதற்காக சீனா, அமெரிக்கா, ஐரோப்பா ஆகிய நாடுகளின் ஆய்வுக் குழுக்கள் போட்டியிடுவதால், இந்தத் தொழில்நுட்பம் சர்வதேசப் போட்டியைத் தூண்டியுள்ளது.
சீனாவைச் சேர்ந்த பெய்ஜிங் பெடாவோல்ட் நியூ எனர்ஜி டெக்னாலஜி, கார்பன்-14-க்குப் பதிலாக நிக்கல்-63-ஐப் பயன்படுத்தும் போட்டி வடிவமைப்பை அறிவித்தது. 2024 தொடக்கத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அதன் BV100 மின்கலம், 15 மில்லிமீட்டர் நீளமும் 15 மில்லிமீட்டர் அகலமும் 5 மில்லிமீட்டர் தடிமனும் கொண்டது; இது 3 வோல்ட்டில் 100 மைக்ரோவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. நிக்கல்-63 அடிப்படையிலான இந்த அணுகுமுறையின் ஆயுட்காலம் 50 ஆண்டுகள். இது கார்பன்-14-ஐவிடக் கணிசமாகக் குறைவு. இருப்பினும், தொடர் இணைப்புகள் மூலம் நுகர்வோர் மின்னணுச் சாதனங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்கக்கூடிய ஒரு வாட் திறனுள்ள மின்கலத்தை இந்த ஆண்டின் பிற்பகுதியில் அறிமுகப்படுத்த பெடாவோல்ட் திட்டமிட்டுள்ளது.
கலிஃபோர்னியாவைச் சேர்ந்த இன்ஃபினிட்டி பவரும் 2024-ல் இந்தப் போட்டியில் இணைந்து, பெடாவோல்ட்டின் அணுகுமுறையை ஒத்த நிக்கல்-63 வட்ட மின்கலத்தை உருவாக்கி வருகிறது. இதற்கிடையில், தென் கொரியாவின் டேகு கியோங்புக் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பக் கழக ஆய்வாளர்கள், கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளைப் பயன்படுத்தி பீட்டா-வோல்டாயிக் மின்கலங்களைச் சோதித்துள்ளனர்.
குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கான நீண்ட ஆயுட்காலத்தில் பிரிஸ்டல் குழுவுக்கு தனித்துவமான முன்னிலை இருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது. நிக்கல்-63 மின்கலங்கள் நுகர்வோர் மின்னணுச் சாதனங்களுக்குப் பொருத்தமான பல தசாப்த காலச் சேவையை வழங்கினாலும், பராமரிப்பு சாத்தியமற்ற மிக நீண்டகாலப் பயன்பாடுகளுக்கு கார்பன்-14-இன் 5,700 ஆண்டுகள் அரைவாழ்வுக் காலம் முற்றிலும் வேறுபட்ட மதிப்பை வழங்குகிறது. கார்பன்-14 தொழில்நுட்பத்துக்கான தொழில்துறை கூட்டாண்மைகளை உருவாக்கவும் சந்தை வாய்ப்புகளை மதிப்பிடவும் பேராசிரியர் ஸ்காட் ஆர்கன்லைட் என்ற வணிக முயற்சியை நிறுவினார்.
சீனாவின் அணுகுமுறை விண்வெளித் துறை, செயற்கை நுண்ணறிவுச் சாதனங்கள், நுண் ரோபோக்கள் ஆகியவற்றுக்கான குறுகியகால வணிகமயமாக்கலில் கவனம் செலுத்துகிறது. அதேவேளை, ஐக்கிய இராச்சியக் குழு மிக நீண்ட ஆயுட்காலம் தேவைப்படும் மருத்துவச் சாதனங்கள், ஆழ்விண்வெளிப் பயன்பாடுகள் ஆகியவற்றை வலியுறுத்துகிறது. முக்கியமான அமைப்புகளில் மின்கலப் பராமரிப்பையும் மாற்றுதலையும் நீக்குவதே இந்த இரு அணுகுமுறைகளின் பொதுவான இலக்காகும்.
சந்தையை அடைவதில் உள்ள சவால்கள்
வைர மின்கலங்கள் மருத்துவச் சாதனங்களிலோ விண்கலங்களிலோ பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன் கணிசமான தடைகள் உள்ளன. தூய கார்பன்-14 வைரத்தை உருவாக்கப் பயன்படும் வாயு மூலப்பொருளின் விலை லிட்டருக்கு சுமார் $46,000 ஆகும். இதனால் உற்பத்தியைப் பெருக்குவது பொருளாதாரச் சவாலாகிறது. இதை உற்பத்தி செய்ய, செயலில் உள்ள கதிரியக்கப் பொருள் கையாளும் நிலையங்களில் நிறுவப்படும் சிறப்பான நிலையான ஓட்ட வேதியியல் நீராவிப் படிவாக்க உலைகள் தேவை. இது உற்பத்தித் திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
ஒழுங்குமுறை ஒப்புதலும் மற்றொரு சிக்கலான தடையாகும். வைர உறை உள்ளடக்கிய வடிவில் இருப்பதால், பிற அணுத் தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் பாதுகாப்புச் சான்றிதழைப் பெறுவது எளிதாகிறது. இருப்பினும், கதிரியக்கப் பொருளைக் கொண்ட எந்தச் சாதனத்துக்கும் விரிவான சோதனைகளும் கண்காணிப்பும் தேவை. மருத்துவப் பயன்பாடுகளில், பல தசாப்தங்களுக்கு உட்பொருத்தப்பட்டிருக்கும் காலம் முழுவதும் நோயாளியின் பாதுகாப்பை உறுதிப்படுத்தும் குறிப்பாகக் கடுமையான நிபந்தனைகள் உள்ளன.
பொதுமக்களின் பார்வையும் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. அடைக்கப்பட்ட கார்பன்-14 தொழில்நுட்ப ரீதியில் பாதுகாப்பானது என்றாலும், "கதிரியக்கம்" என்ற சொல் நுகர்வோர் சந்தைகளில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்குத் தடையாக இருக்கக்கூடிய அச்சத்தை ஏற்படுத்துகிறது. உள்ளடக்கி வைக்கும் முறைகள் மற்றும் கதிர்வீச்சுப் பாதுகாப்பு குறித்து வெளிப்படையாகத் தெரிவிப்பது, இந்தத் தொழில்நுட்பம் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்கு இன்றியமையாததாக இருக்கும்.
தொடர் ஆராய்ச்சியின் மூலம் இந்தச் சவால்களைச் சமாளிக்கலாம் எனப் பேராசிரியர் ஸ்காட் நம்பிக்கையுடன் உள்ளார். அடுத்த பத்தாண்டுக்கான வளர்ச்சித் திட்டத்தை அவர் விளக்கினார்.
விண்வெளித் தொழில்நுட்பங்கள், பாதுகாப்புச் சாதனங்கள் முதல் மருத்துவ உட்பொருத்துகள் வரை பல முக்கியப் பயன்பாடுகளுக்கு எங்கள் நுண் ஆற்றல் தொழில்நுட்பம் ஆதரவளிக்க முடியும். தொழில்துறை மற்றும் ஆராய்ச்சித் துறைக் கூட்டாளர்களுடன் இணைந்து, அடுத்த சில ஆண்டுகளில் இந்தச் சாத்தியக்கூறுகள் அனைத்தையும் ஆராய்வதில் நாங்கள் மகிழ்ச்சியடைகிறோம். மனிதகுலத்தை முன்னேற்ற இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த விரும்புகிறோம்.
அடுத்த பத்தாண்டில் உற்பத்தியைப் பெருக்குவதிலும் மின் வெளியீட்டுத் திறனை மேம்படுத்துவதிலும் கவனம் செலுத்தப்படும். உற்பத்தியைப் பெருக்குவதில் வெற்றி கிடைத்தால் செலவுகள் குறைந்து, சிறப்புத் துறை மருத்துவம் மற்றும் விண்வெளிப் பயன்பாடுகளைத் தாண்டி பரந்த பயன்பாடுகளுக்கும் வழி ஏற்படும்.
முக்கிய அம்சங்கள்
- பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தையும் ஐக்கிய இராச்சிய அணுசக்தி ஆணையத்தையும் சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள் 2024 டிசம்பரில் உலகின் முதல் கார்பன்-14 வைர மின்கலத்தை உருவாக்கினர்
- இந்த மின்கலம் 5,700 ஆண்டுகள் அரைவாழ்வுக் காலம் கொண்ட கார்பன்-14-இன் கதிரியக்கச் சிதைவைப் பயன்படுத்தி, ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு இடைவிடாத மைக்ரோவாட் மின்சாரத்தை வழங்குகிறது
- அணு உலைகளின் கிராஃபைட் கட்டிகளிலிருந்து கார்பன்-14 பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது; இதன் மூலம் கதிரியக்கக் கழிவு, அடைக்கப்பட்ட ஆற்றல் மூலமாக மாற்றப்படுகிறது
- செயற்கை வைரம் குறைக்கடத்தியாகவும் கதிர்வீச்சுத் தடுப்பாகவும் செயல்படுகிறது; மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும்போதே வெளியாகும் அனைத்து துகள்களையும் உறிஞ்சுகிறது
- இதயமுடுக்கிகள், கேட்கும் கருவிகள் போன்ற மருத்துவ உட்பொருத்துகள், ஆழ்விண்வெளி ஆய்வுக் கலங்கள், தொலைதூரச் சென்சார்கள், ரேடியோ அலைவரிசை கண்காணிப்புக் குறிச்சொற்கள் ஆகியவை பயன்பாடுகளில் அடங்கும்
- சீனாவின் பெடாவோல்ட், அமெரிக்கா உள்ளிட்ட நாடுகளின் போட்டித் தொழில்நுட்பங்கள் நிக்கல்-63-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. அவற்றின் ஆயுட்காலம் குறைவாக இருந்தாலும், அவற்றை விரைவில் வணிகமயமாக்க முடியும்
- வணிக ரீதியான பயன்பாட்டுக்குப் பெருமளவு உற்பத்தி செயல்முறைகளும் ஒழுங்குமுறை ஒப்புதலும் தேவை. தற்போது மூலப்பொருள் வாயு லிட்டருக்கு $46,000 என்ற உற்பத்திச் செலவு உள்ளது
