अमेरिकियम: वह तत्व जो अंतरिक्ष में मानव विजय के तरीके को बदल सकता है

(डैन ट्राई) - लगभग आधी सदी पहले, दो वॉयेजर अंतरिक्ष यान सौर मंडल की अछूती सीमाओं का पता लगाने के मिशन के साथ पृथ्वी से रवाना हुए थे।

आज भी, अंतरतारकीय अंतरिक्ष के किनारे पर खड़े होकर, वे अभी भी कमजोर लेकिन मूल्यवान संकेत भेजते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि उनके सौर पैनल बहुत पहले ही खराब हो चुके हैं और उनकी सभी उप प्रणालियां एक-एक करके बंद हो चुकी हैं।

यह उल्लेखनीय उत्तरजीविता किसी जादू या विज्ञान कथा से नहीं, बल्कि कूड़ेदान के आकार की एक वस्तु से आई थी: एक रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (आरटीजी), जो प्लूटोनियम-238 के क्षय से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करता है।

एक सरल तंत्र, बिना किसी गतिशील भाग, समय के साथ किसी भी प्रकार की खराबी के साथ, फिर भी दशकों तक शक्ति बनाए रखने के लिए पर्याप्त, यही वह शक्ति है जिसने वॉयेजर को इतिहास में आगे बढ़ाया और दशकों तक अंतरिक्ष शक्ति के लिए स्वर्ण मानक का निर्माण किया।

लेकिन प्लूटोनियम-238 कोई असीमित संसाधन नहीं है। नासा अब लगभग पूरी तरह से इसी सीमित उत्पादन पर निर्भर है, जबकि गहरे अंतरिक्ष अभियानों की माँग बढ़ रही है।

इससे एक नए ईंधन की तत्काल आवश्यकता उत्पन्न हो गई जो प्लूटोनियम का स्थान ले सके, या कम से कम उसका पूरक बन सके।

अंतरतारकीय मिशनों की दीर्घकालिक ऊर्जा समस्या का समाधान

और हाल ही में जो नाम काफी चर्चा में है, वह है अमेरिकियम, एक कृत्रिम तत्व जो चुपचाप उन धूम्रपान डिटेक्टरों में पाया जाता है, जिनका उपयोग कई घरों में प्रतिदिन किया जाता है।

घरेलू स्मोक डिटेक्टरों में लोगों को सुरक्षित रखने में अपनी भूमिका के लिए जाना जाने वाला एक तत्व अब मानवता की सबसे बड़ी महत्वाकांक्षा की कुंजी बनने की संभावना रखता है (फोटो: एंड्रयू मैगिल)।

मैनहट्टन परियोजना के तहत 1944 में पहली बार निर्मित, अमेरिकियम-241 एक ऐसा समस्थानिक है जिसकी अर्धायु 432 वर्ष है। यह प्लूटोनियम-238 से पाँच गुना अधिक है, जो इसे दशकों नहीं, बल्कि सदियों या उससे भी अधिक समय तक चलने वाले मिशनों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।

खास तौर पर, अमेरिकियम-241 को बिल्कुल नए सिरे से बनाने की ज़रूरत नहीं है। यह प्लूटोनियम-241 के क्षय होने पर परमाणु कचरे में प्राकृतिक रूप से बनता है। इसका मतलब है कि ब्रिटेन और कई अन्य देशों में जमा टनों परमाणु कचरे में अंतरिक्ष उद्योग के लिए एक दीर्घकालिक ऊर्जा स्रोत मौजूद है जिसका दोहन किया जा सकता है।

यूरोप ने आरटीजी अमेरिकियम के साथ अंतरिक्ष ऊर्जा स्वायत्तता का मार्ग प्रशस्त किया

व्यापक रूप से, अमेरिकियम कई रणनीतिक लाभ प्रदान करता है। यूरोप लंबे समय से संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस से प्राप्त प्लूटोनियम पर निर्भर रहा है, जिससे उसकी अंतरिक्ष अन्वेषण की योजनाएँ गंभीर रूप से सीमित हो गई हैं।

अमेरिकियम के साथ, महाद्वीप पूरी तरह से ऊर्जा आत्मनिर्भर बन सकता है, एक स्वतंत्र आपूर्ति श्रृंखला का निर्माण कर सकता है और भू-राजनीतिक जोखिमों को कम कर सकता है। पिछले एक दशक से, लीसेस्टर विश्वविद्यालय, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) और यूके अंतरिक्ष एजेंसी के साथ मिलकर, अमेरिकियम आरटीजी (रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर) का लगातार परीक्षण कर रहा है, जिसका लक्ष्य आने वाले वर्षों में पहली बार इस तत्व को अंतरिक्ष में भेजना है।

बेशक, अमेरिकियम पूर्ण नहीं है; अमेरिकियम-241, प्लूटोनियम-238 की तुलना में केवल पांचवां हिस्सा ही ऊष्मा उत्पन्न करता है, जिसका अर्थ है कि समान मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आर.टी.जी. को बड़ा और भारी होना होगा।

एयरोस्पेस डिजाइन में यह एक बड़ी चुनौती है, जहां प्रत्येक किलोग्राम लागत और संचालन क्षमता निर्धारित करता है।

हालांकि, अमेरिकियम अपनी श्रेष्ठता तब प्रदर्शित करता है जब इसका उपयोग कम शक्ति वाले, अत्यंत दीर्घ-आयु वाले मिशनों में किया जाता है, जैसे कि अंतरतारकीय जांच यान, बर्फीले उपग्रहों पर भूवैज्ञानिक वेधशालाएं, या ऐसे उपकरण जो मानव हस्तक्षेप के बिना सैकड़ों वर्षों तक अंतरिक्ष में घूमते रहेंगे।

जब भविष्य के अंतरिक्ष यान पृथ्वी को छोड़कर अनंत अंधकार में प्रवेश करेंगे, तो यह संभावना है कि अमेरिकियम उन्हें जीवन के संकेत भेजने में मदद करेगा, भले ही उन्हें भेजने वाली पीढ़ियां अब अस्तित्व में न हों (फोटो: लाइवसाइंस)।

एक अन्य आशाजनक दृष्टिकोण अमेरिकियम को स्टर्लिंग इंजन प्रौद्योगिकी के साथ संयोजित करना है, जो 25 प्रतिशत तक की दक्षता के साथ ऊष्मा को विद्युत में परिवर्तित कर सकता है, जो पारंपरिक तापविद्युत प्रणालियों की 5 प्रतिशत दक्षता से कहीं अधिक है।

यदि सफल रहे, तो अमेरिकियम-आधारित स्टर्लिंग आरटीजी ईंधन की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि किए बिना पर्याप्त शक्ति उत्पन्न कर सकेंगे। हालाँकि स्टर्लिंग इंजनों में गतिशील पुर्जे होते हैं और उनकी विश्वसनीयता को लेकर चिंताएँ हैं, फिर भी अतिरेक के लिए कई कन्वर्टर्स के साथ काम करने के लिए सिस्टम को डिज़ाइन करने से इस समस्या के समाधान की संभावनाएँ खुल रही हैं।

परीक्षण अभी भी जारी हैं और प्रारंभिक परिणाम सकारात्मक माने जा रहे हैं।

सदियों पुराने मिशनों की कुंजी

प्लूटोनियम के साथ रखने पर, ये दोनों ईंधन दो अलग-अलग दर्शनों की तरह लगते हैं। प्लूटोनियम शक्तिशाली, सघन और उच्च ऊर्जा प्रदान करने वाला है, जो इसे उच्च-शक्ति वाले मिशनों के लिए उपयुक्त बनाता है। वहीं, अमेरिकियम टिकाऊ है और इसकी लंबी उम्र इसे ऐसे मिशनों के लिए उपयुक्त बनाती है जहाँ समय की बहुत अहमियत होती है।

ऐसे भविष्य की कल्पना करना कठिन नहीं है, जहां दोनों समस्थानिक एक साथ मौजूद हों, अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति करें, लेकिन साथ मिलकर मानवता को आगे के क्षितिज की ओर ले जाएं।

फिलहाल, नासा ने इंटरस्टेलर प्रोब नामक एक साहसिक मिशन का प्रस्ताव रखा है, जिसका लक्ष्य पृथ्वी से 150 अरब किलोमीटर दूर तक जाना है, जो मानव द्वारा अब तक पहुंची किसी भी सीमा से परे है।

सदियों तक जीवित रहने और डेटा को अपने देश वापस भेजते रहने के लिए, अमेरिकियम ही एकमात्र व्यवहार्य विकल्प है जो दीर्घायु की आवश्यकता को पूरा करता है। व्यापक संदर्भ में, अमेरिकियम न केवल अंतरिक्ष अन्वेषण में सहायक हो सकता है, बल्कि गहरे समुद्र में अन्वेषण, ध्रुवीय जलवायु अनुसंधान में भी सहायक हो सकता है, या दूरस्थ क्षेत्रों को स्थिर ऊर्जा प्रदान कर सकता है।

वॉयेजर-1 अंतरिक्ष यान (फोटो: नासा)।

शक्ति और डिज़ाइन को अनुकूलित करने की चुनौतियों के बावजूद, यह स्पष्ट है कि अमेरिकियम एक नए युग का प्रतीक बन रहा है। यह युग प्लूटोनियम की विस्फोटक शक्ति से नहीं, बल्कि स्थायित्व, स्थिरता और समय के साथ क्रियाशील रहने की क्षमता से परिभाषित होता है।

ठंडे और विशाल ब्रह्मांड में, जहां सभी प्रौद्योगिकी की अपनी सीमाएं हैं, स्थायित्व ही वह कारक है जो वास्तव में किसी अंतरिक्ष यान के अस्तित्व को निर्धारित करता है।

अंतरिक्ष अन्वेषण का भविष्य, शायद, इस बात से निर्धारित नहीं होगा कि रॉकेट कितने बड़े हैं, बल्कि इस बात से निर्धारित होगा कि किस प्रकार का परमाणु ईंधन, अंतरतारकीय अंतरिक्ष में चक्कर लगाने वाले यानों के अंदर चुपचाप ऊष्मा विकीर्ण कर रहा है।

अमेरिकियम अपनी सौम्य किन्तु शाश्वत शक्ति के साथ उस भूमिका को निभाने के लिए तैयार है।

स्रोत: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/americium-nguyen-to-co-the-thay-doi-cach-loai-nguoi-chinh-phuc-khong-giant-20251125154617659.htm