लंबे समय से चली आ रही गर्मी हस्तांतरण समस्याओं का समाधान |एमआईटी समाचार

यह एक ऐसा सवाल है जिसने सदियों से वैज्ञानिकों को हैरान किया है।लेकिन, $625,000 अमेरिकी ऊर्जा विभाग (DoE) के प्रारंभिक कैरियर विशिष्ट सेवा पुरस्कार से उत्साहित होकर, परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग (NSE) में सहायक प्रोफेसर, माटेओ बुकी, एक उत्तर के करीब पहुंचने की उम्मीद कर रहे हैं।
चाहे आप पास्ता के लिए पानी का बर्तन गर्म कर रहे हों या परमाणु रिएक्टर डिजाइन कर रहे हों, एक घटना-उबलना-दोनों प्रक्रियाओं के लिए कुशलता से महत्वपूर्ण है।
"उबलना एक बहुत ही कुशल गर्मी हस्तांतरण तंत्र है;इस प्रकार सतह से बड़ी मात्रा में गर्मी को हटा दिया जाता है, यही कारण है कि इसका उपयोग कई उच्च शक्ति घनत्व अनुप्रयोगों में किया जाता है," बुकी ने कहा।उदाहरण उदाहरण: परमाणु रिएक्टर।
असिंचित के लिए, उबालना सरल लगता है - बुलबुले बनते हैं जो फटते हैं, गर्मी को दूर करते हैं।लेकिन क्या होगा अगर इतने सारे बुलबुले बन गए और एकत्रित हो गए, जिससे भाप की एक लकीर बन गई जिसने आगे गर्मी हस्तांतरण को रोक दिया?ऐसी समस्या एक प्रसिद्ध इकाई है जिसे उबलते संकट के रूप में जाना जाता है।इससे थर्मल भगोड़ा हो जाएगा और परमाणु रिएक्टर में ईंधन की छड़ें विफल हो जाएंगी।इसलिए, "उन परिस्थितियों को समझना और पहचानना जिनके तहत एक उबलता संकट हो सकता है, अधिक कुशल और लागत-प्रतिस्पर्धी परमाणु रिएक्टर विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है," बुच ने कहा।
1926 से लगभग एक सदी पहले के सिमरिंग संकट पर शुरुआती लेखन। हालांकि बहुत काम किया गया है, "यह स्पष्ट है कि हमें कोई जवाब नहीं मिला है," बुकी ने कहा।उबलता संकट एक समस्या बना हुआ है, क्योंकि मॉडलों की प्रचुरता के बावजूद, प्रासंगिक घटनाओं को साबित या अस्वीकृत करने के लिए उन्हें मापना मुश्किल है।"[उबलते] एक प्रक्रिया है जो बहुत, बहुत छोटे पैमाने पर और बहुत ही कम समय में होती है," बुकी ने कहा।"हम इसे वास्तव में क्या हो रहा है और परीक्षण परिकल्पनाओं को समझने के लिए आवश्यक विस्तार के स्तर के साथ नहीं देख सकते हैं।"
लेकिन पिछले कुछ वर्षों में, बुकी और उनकी टीम ऐसे निदान विकसित कर रही है जो उबलने से संबंधित घटनाओं को माप सकते हैं और एक क्लासिक प्रश्न का एक बहुत ही आवश्यक उत्तर प्रदान कर सकते हैं।निदान दृश्य प्रकाश का उपयोग करके अवरक्त तापमान माप विधियों पर आधारित है।"इन दो तकनीकों को मिलाकर, मुझे लगता है कि हम लंबी अवधि के गर्मी हस्तांतरण सवालों के जवाब देने के लिए तैयार होंगे और खरगोश के छेद से बाहर निकलने में सक्षम होंगे," बुकी ने कहा।परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम से अमेरिकी ऊर्जा विभाग इस अध्ययन और बुकी के अन्य शोध प्रयासों में मदद करेगा।
इटली के फ्लोरेंस के पास एक छोटे से शहर Citta di Castello में पले-बढ़े बुकी के लिए पहेलियाँ सुलझाना कोई नई बात नहीं है।बुच की माँ एक प्राथमिक विद्यालय की शिक्षिका थीं।उनके पिता की एक मशीन की दुकान थी जिसने बुकी के वैज्ञानिक शौक को आगे बढ़ाया।"मैं एक बच्चे के रूप में लेगो का बहुत बड़ा प्रशंसक था।यह जुनून था, ”उन्होंने कहा।
हालाँकि इटली ने अपने प्रारंभिक वर्षों के दौरान परमाणु ऊर्जा में भारी गिरावट का अनुभव किया, लेकिन इस विषय ने बुकी को आकर्षित किया।इस क्षेत्र में नौकरी के अवसर अनिश्चित थे, लेकिन बुकी ने और गहराई तक जाने का फैसला किया।"अगर मुझे जीवन भर कुछ करना है, तो यह उतना अच्छा नहीं है जितना मैं चाहूंगा," उन्होंने मजाक में कहा।बुकी ने पीसा विश्वविद्यालय में परमाणु इंजीनियरिंग स्नातक और स्नातकोत्तर अध्ययन का अध्ययन किया।
गर्मी हस्तांतरण तंत्र में उनकी रुचि उनके डॉक्टरेट अनुसंधान में निहित थी, जिस पर उन्होंने पेरिस में वैकल्पिक ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा (सीईए) के लिए फ्रांसीसी आयोग में काम किया था।वहां, एक सहयोगी ने उबलते पानी के संकट पर काम करने का सुझाव दिया।इस बार, बुकी ने एमआईटी के एनएसई पर अपना ध्यान केंद्रित किया और संस्थान के शोध के बारे में पूछताछ करने के लिए प्रोफेसर जैकोपो बुओंगियोर्नो से संपर्क किया।बुकी को एमआईटी में शोध के लिए सीईए में धन जुटाना पड़ा।वह 2013 के बोस्टन मैराथन बमबारी से कुछ दिन पहले एक राउंड-ट्रिप टिकट के साथ पहुंचे।लेकिन तब से बुकी वहीं रह गए, एक शोध वैज्ञानिक और फिर एनएसई में सहायक प्रोफेसर बन गए।
बुकी ने स्वीकार किया कि जब उन्होंने पहली बार एमआईटी में दाखिला लिया था, तब उन्हें अपने वातावरण में समायोजित करने में कठिनाई हुई थी, लेकिन सहकर्मियों के साथ काम और दोस्ती - वे एनएसई के गुआन्यू सु और रेजा अज़ीज़ियन को अपना सबसे अच्छा दोस्त मानते हैं - शुरुआती गलतफहमी को दूर करने में मदद की।
फोड़ा डायग्नोस्टिक्स के अलावा, बुकी और उनकी टीम कृत्रिम बुद्धिमत्ता को प्रायोगिक अनुसंधान के साथ जोड़ने के तरीकों पर भी काम कर रही है।उनका दृढ़ विश्वास है कि "उन्नत निदान, मशीन सीखने और उन्नत मॉडलिंग टूल का एकीकरण एक दशक के भीतर फल देगा।"
बुक्की की टीम उबलती गर्मी हस्तांतरण प्रयोग करने के लिए एक स्व-निहित प्रयोगशाला विकसित कर रही है।मशीन लर्निंग द्वारा संचालित, सेटअप तय करता है कि टीम द्वारा निर्धारित सीखने के उद्देश्यों के आधार पर कौन से प्रयोग चलाना है।"हम एक सवाल पूछ रहे हैं कि मशीन उन सवालों के जवाब देने के लिए आवश्यक प्रयोगों के प्रकार को अनुकूलित करके जवाब देगी," बुकी ने कहा।"मैं ईमानदारी से सोचता हूं कि यह अगला सीमांत है जो उबाल रहा है।"
बुच ने इस क्षेत्र में आगे के शोध के लिए अपने उत्साह के बारे में कहा, "जब आप एक पेड़ पर चढ़ते हैं और शीर्ष पर पहुंचते हैं, तो आप महसूस करते हैं कि क्षितिज व्यापक और अधिक सुंदर है।"
नई ऊंचाइयों के लिए प्रयास करते हुए भी, बुकी यह नहीं भूले हैं कि वह कहां से आए हैं।1990 फीफा विश्व कप की इटली की मेजबानी के उपलक्ष्य में, पोस्टरों की एक श्रृंखला कोलोसियम के अंदर फुटबॉल स्टेडियम को उनके घर और कार्यालय में जगह का गौरव दिखाते हुए दिखाती है।अल्बर्टो बूरी द्वारा बनाए गए इन पोस्टरों का भावनात्मक महत्व है: इतालवी कलाकार (अब मृतक) भी बुकी के गृहनगर, सिट्टा डि कैस्टेलो से था।


पोस्ट करने का समय: अगस्त-10-2022