લાંબા સમયથી ચાલતી હીટ ટ્રાન્સફર સમસ્યાઓનું નિરાકરણ |MIT સમાચાર

આ એક એવો પ્રશ્ન છે જે એક સદીથી વૈજ્ઞાનિકોને મૂંઝવતો રહ્યો છે.પરંતુ, $625,000 યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (DoE) પ્રારંભિક કારકિર્દી વિશિષ્ટ સેવા પુરસ્કારથી ઉત્સાહિત, ન્યુક્લિયર સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ (NSE) વિભાગના આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર, માટ્ટેઓ બુકી, જવાબની નજીક જવાની આશા રાખે છે.
ભલે તમે પાસ્તા માટે પાણીના વાસણને ગરમ કરી રહ્યાં હોવ અથવા પરમાણુ રિએક્ટરની રચના કરી રહ્યાં હોવ, એક ઘટના-ઉકળવું-બંને પ્રક્રિયાઓ માટે અસરકારક રીતે મહત્વપૂર્ણ છે.
“ઉકાળવું એ ખૂબ જ કાર્યક્ષમ હીટ ટ્રાન્સફર મિકેનિઝમ છે;આ રીતે સપાટી પરથી મોટી માત્રામાં ગરમી દૂર કરવામાં આવે છે, તેથી જ તેનો ઉપયોગ ઘણી હાઇ પાવર ડેન્સિટી એપ્લીકેશનમાં થાય છે,” બુચીએ જણાવ્યું હતું.ઉપયોગ ઉદાહરણ: પરમાણુ રિએક્ટર.
શરૂઆત વિનાના લોકો માટે, ઉકાળવું સરળ લાગે છે - પરપોટા બને છે જે ફૂટે છે, ગરમી દૂર કરે છે.પરંતુ જો આટલા બધા પરપોટા બને અને એકસાથે થઈ જાય, તો વરાળની એક સ્ટ્રીક બનાવે જે વધુ ગરમીના સ્થાનાંતરણને અટકાવે?આવી સમસ્યા ઉકળતા કટોકટી તરીકે ઓળખાતી જાણીતી એન્ટિટી છે.આ થર્મલ રનઅવે તરફ દોરી જશે અને પરમાણુ રિએક્ટરમાં ઇંધણના સળિયા નિષ્ફળ જશે.તેથી, "વધુ કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-સ્પર્ધાત્મક પરમાણુ રિએક્ટર વિકસાવવા માટે જે પરિસ્થિતિઓમાં ઉકળતા કટોકટી આવી શકે છે તે સમજવું અને ઓળખવું મહત્વપૂર્ણ છે," બૂચે જણાવ્યું હતું.
ઉકળતા કટોકટી પરના પ્રારંભિક લખાણો લગભગ એક સદી 1926 પહેલાના છે. જ્યારે ઘણું કામ કરવામાં આવ્યું છે, "તે સ્પષ્ટ છે કે અમને કોઈ જવાબ મળ્યો નથી," બુચીએ કહ્યું.ઉકળતા કટોકટી એક સમસ્યા રહે છે કારણ કે, મોડેલોની વિપુલતા હોવા છતાં, તેને સાબિત કરવા અથવા ખોટી સાબિત કરવા માટે સંબંધિત ઘટનાઓને માપવી મુશ્કેલ છે."[ઉકળવું] એ એક પ્રક્રિયા છે જે ખૂબ જ નાના પાયે અને ખૂબ જ ટૂંકા ગાળામાં થાય છે," બુચીએ કહ્યું."અમે તેને ખરેખર શું ચાલી રહ્યું છે તે સમજવા અને પૂર્વધારણાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે જરૂરી વિગતના સ્તર સાથે જોઈ શકતા નથી."
પરંતુ છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષોમાં, Bucci અને તેની ટીમ ડાયગ્નોસ્ટિક્સ વિકસાવી રહી છે જે ઉકળતા-સંબંધિત ઘટનાને માપી શકે છે અને ક્લાસિક પ્રશ્નનો ખૂબ જ જરૂરી જવાબ આપી શકે છે.નિદાન દૃશ્યમાન પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ફ્રારેડ તાપમાન માપન પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે."આ બે તકનીકોને સંયોજિત કરીને, મને લાગે છે કે અમે લાંબા ગાળાના હીટ ટ્રાન્સફર પ્રશ્નોના જવાબ આપવા માટે તૈયાર થઈશું અને સસલાના છિદ્રમાંથી બહાર નીકળી શકીશું," બુચીએ કહ્યું.ન્યુક્લિયર પાવર પ્રોગ્રામ તરફથી યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી ગ્રાન્ટ આ અભ્યાસ અને બુચીના અન્ય સંશોધન પ્રયાસોમાં મદદ કરશે.
ઇટાલીના ફ્લોરેન્સ નજીકના એક નાનકડા શહેર સિટ્ટા ડી કાસ્ટેલોમાં ઉછરેલા બુકી માટે, કોયડાઓ ઉકેલવા એ કંઈ નવું નથી.બૂચની માતા પ્રાથમિક શાળાની શિક્ષિકા હતી.તેમના પિતા પાસે મશીનની દુકાન હતી જેણે બુચીના વૈજ્ઞાનિક શોખને આગળ વધાર્યો.“હું નાનપણમાં લેગોનો મોટો ચાહક હતો.તે ઉત્કટ હતો, ”તેમણે ઉમેર્યું.
જો કે ઇટાલીએ તેના પ્રારંભિક વર્ષો દરમિયાન પરમાણુ શક્તિમાં તીવ્ર ઘટાડો અનુભવ્યો હતો, આ વિષયે બુચીને આકર્ષિત કરી હતી.ક્ષેત્રમાં નોકરીની તકો અનિશ્ચિત હતી, પરંતુ બુચીએ વધુ ઊંડું ખોદવાનું નક્કી કર્યું."જો મારે મારા બાકીના જીવન માટે કંઈક કરવું હોય, તો તે હું ઈચ્છું તેટલું સારું નથી," તેણે મજાકમાં કહ્યું.બુકીએ પીસા યુનિવર્સિટીમાં ન્યુક્લિયર એન્જિનિયરિંગનો અંડરગ્રેજ્યુએટ અને અનુસ્નાતકનો અભ્યાસ કર્યો હતો.
હીટ ટ્રાન્સફર મિકેનિઝમ્સમાં તેમની રુચિનું મૂળ તેમના ડોક્ટરલ સંશોધનમાં હતું, જેના પર તેમણે પેરિસમાં ફ્રેન્ચ કમિશન ફોર ઓલ્ટરનેટિવ એનર્જી એન્ડ એટોમિક એનર્જી (CEA) ખાતે કામ કર્યું હતું.ત્યાં, એક સાથીદારે ઉકળતા પાણીની કટોકટી પર કામ કરવાનું સૂચન કર્યું.આ વખતે, બુચીએ એમઆઈટીના એનએસઈ પર પોતાની નજર નક્કી કરી અને સંસ્થાના સંશોધન વિશે પૂછપરછ કરવા માટે પ્રોફેસર જેકોપો બુઓન્ગીયોર્નોનો સંપર્ક કર્યો.Bucci MIT ખાતે સંશોધન માટે CEA ખાતે ભંડોળ ઊભું કરવાનું હતું.તે 2013 બોસ્ટન મેરેથોન બોમ્બ ધડાકાના દિવસો પહેલા રાઉન્ડ-ટ્રીપ ટિકિટ લઈને આવ્યો હતો.પરંતુ ત્યારથી બ્યુચી ત્યાં જ રહી, સંશોધન વૈજ્ઞાનિક બન્યા અને પછી NSEમાં આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર બન્યા.
Bucci સ્વીકારે છે કે જ્યારે તેણે MITમાં પ્રથમ વખત પ્રવેશ મેળવ્યો ત્યારે તેને તેના વાતાવરણમાં સમાયોજિત કરવામાં મુશ્કેલ સમય હતો, પરંતુ કામ અને સાથીદારો સાથેની મિત્રતા - તે NSEના ગુઆન્યુ સુ અને રેઝા અઝીઝયાનને તેના શ્રેષ્ઠ મિત્રો માને છે - પ્રારંભિક ગેરસમજને દૂર કરવામાં મદદ કરી.
બોઇલ ડાયગ્નોસ્ટિક્સ ઉપરાંત, બ્યુચી અને તેની ટીમ પ્રાયોગિક સંશોધન સાથે કૃત્રિમ બુદ્ધિને જોડવાની રીતો પર પણ કામ કરી રહી છે.તેઓ નિશ્ચિતપણે માને છે કે "અદ્યતન ડાયગ્નોસ્ટિક્સ, મશીન લર્નિંગ અને અદ્યતન મોડેલિંગ સાધનોનું એકીકરણ એક દાયકામાં ફળ આપશે."
Bucci ની ટીમ ઉકળતા હીટ ટ્રાન્સફર પ્રયોગો હાથ ધરવા માટે સ્વ-સમાયેલ પ્રયોગશાળા વિકસાવી રહી છે.મશીન લર્નિંગ દ્વારા સંચાલિત, સેટઅપ ટીમ દ્વારા નિર્ધારિત લર્નિંગ ઉદ્દેશ્યોના આધારે કયા પ્રયોગો ચલાવવા તે નક્કી કરે છે."અમે એક પ્રશ્ન પૂછી રહ્યા છીએ જેનો જવાબ મશીન તે પ્રશ્નોના જવાબ આપવા માટે જરૂરી પ્રયોગોના પ્રકારોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને આપશે," બુચીએ કહ્યું."મને પ્રામાણિકપણે લાગે છે કે આ આગલી સરહદ છે જે ઉકળતી છે."
"જ્યારે તમે ઝાડ પર ચઢો છો અને ટોચ પર પહોંચો છો, ત્યારે તમને ખ્યાલ આવે છે કે ક્ષિતિજ વિશાળ અને વધુ સુંદર છે," બૂચે આ ક્ષેત્રમાં વધુ સંશોધન માટેના તેમના ઉત્સાહ વિશે કહ્યું.
નવી ઊંચાઈઓ માટે પ્રયત્નશીલ હોવા છતાં, બુચી તે ક્યાંથી આવે છે તે ભૂલી શક્યો નથી.1990 FIFA વર્લ્ડ કપની ઇટાલીની યજમાનીની સ્મૃતિમાં, પોસ્ટરોની શ્રેણી કોલોઝિયમની અંદર ફૂટબોલ સ્ટેડિયમ દર્શાવે છે, જે તેના ઘર અને ઓફિસમાં સ્થાનનું ગૌરવ લે છે.આલ્બર્ટો બુરી દ્વારા બનાવવામાં આવેલા આ પોસ્ટરો લાગણીસભર મૂલ્ય ધરાવે છે: ઇટાલિયન કલાકાર (હવે મૃત) પણ બુચીના વતન, સિટ્ટા ડી કાસ્ટેલોનો હતો.


પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-10-2022