চীনা কৃত্রিম সূর্য

আমরা জানি যে সবকিছু নিয়ন্ত্রণ করার জন্য মানুষের কৌতূহল মহান প্রযুক্তিগত অগ্রগতির আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছে। এই শতাব্দীতে মানবজাতির একটি বড় সমস্যা হল জ্বালানি সংকট। এর মানে হল পারমাণবিক ফিউশন চালানোর জন্য সমস্ত প্রয়োজনীয় দিকগুলি বিকাশ করতে হবে। দ্য চীনের কৃত্রিম সূর্য এটি পারমাণবিক সংমিশ্রণ অর্জন এবং শক্তি সংকটের সমস্যাগুলির অবসানের কাছাকাছি।

এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে বলতে যাচ্ছি যে চীনের কৃত্রিম সূর্য কী, এর বৈশিষ্ট্যগুলি কী এবং এটি বৈশ্বিক শক্তির দৃষ্টান্তের জন্য কতটা গুরুত্বপূর্ণ।

চীনের কৃত্রিম সূর্য কি

তারা এটিকে কৃত্রিম সূর্য বলে কারণ এটি আমাদের নিকটতম নক্ষত্রের মতো একই শক্তির উত্স ব্যবহার করে। এটি বিজ্ঞানের সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল অগ্রগতির একটি, যার একটি প্রযুক্তিগত নাম ফিউশন: শক্তির একটি কাছাকাছি-পরিচ্ছন্ন উত্স যা মহান শক্তিগুলি কয়েক দশক ধরে তাড়া করছে. এত বেশি যে পঞ্চাশ বছর আগে বলা হয়েছিল যে কেবল পঞ্চাশটি বাকি ছিল...

যাইহোক, মনে হচ্ছে আমরা কাছাকাছি চলেছি। অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, কারণ চীন সবেমাত্র দীর্ঘতম পারমাণবিক ফিউশন প্রতিক্রিয়ার রেকর্ড ভেঙেছে: 120 সেকেন্ডের জন্য 101 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস।

প্রথমত, আমরা এগিয়ে যাব এবং পারমাণবিক ফিউশন আসলে কী তা ব্যাখ্যা করব। প্রচলিত পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি বিদারণ থেকে শক্তি মুক্ত করে কাজ করে। অর্থাৎ পরমাণুকে "ভাঙ্গা"। এইভাবে, নিউট্রন দিয়ে বোমাযুক্ত সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম একটি পারমাণবিক চেইন বিক্রিয়া শুরু করতে ব্যবহৃত হয়।

অর্ধ শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে এসব কারখানা চালু রয়েছে। নির্দিষ্ট, প্রথম গ্রিড-সংযুক্ত পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি 1954 সালে সোভিয়েত ইউনিয়নে সম্পন্ন হয়েছিল। যাইহোক, চেরনোবিল পারমাণবিক বিপর্যয়ের সিরিজ আমাদের দেখায়, তারা ঝুঁকিমুক্ত নয়।

একদিকে, আমাদের অনিয়ন্ত্রিত চেইন প্রতিক্রিয়া আছে। যদিও পরিণতিগুলি বিপর্যয়কর ছিল, এই ধরনের ঘটনাগুলি অত্যন্ত অস্বাভাবিক। পারমাণবিক বিভাজনের সাথে আসল সমস্যা হল এটি যে বর্জ্য তৈরি করে, যা শত শত বছর ধরে বিপজ্জনকভাবে তেজস্ক্রিয় থাকতে পারে।

বিপরীতভাবে, নিউক্লিয়ার ফিউশন বা একটি কৃত্রিম সূর্য অল্প থেকে কোন বর্জ্যের সাথে নিরাপদে শক্তি উৎপন্ন করার ক্ষমতা প্রদান করে. কম কার্বন ফুটপ্রিন্টের জন্য ধন্যবাদ, এটি জলবায়ু পরিবর্তনের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে একটি শক্তিশালী হাতিয়ার হতে পারে।

পারমাণবিক ফিউশন কিভাবে অর্জন করা হয়

এটা কিভাবে অর্জিত হয়? মূলত, এটি দুটি হালকা নিউক্লিয়াসকে একটি ভারী নিউক্লিয়াসে একত্রিত করে, তাদের প্রচণ্ড চাপ এবং অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার সম্মুখীন করে। বিক্রিয়াটি শক্তিও নির্গত করে কারণ এর ফলে প্রাপ্ত নিউক্লিয়াস একা প্রথম দুটি নিউক্লিয়াসের চেয়ে কম বৃহদায়তন।

সাধারণত, একটি কৃত্রিম সূর্য তৈরি করতে ব্যবহৃত জ্বালানীটি ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম আইসোটোপের উপর ভিত্তি করে। ডিউটেরিয়াম সমুদ্রের জল থেকে বের করা যায়, যখন লিথিয়াম থেকে ট্রিটিয়াম বের করা যায়।. উভয় উপাদানই পরম প্রাচুর্যে প্রচুর, ইউরেনিয়ামের তুলনায় প্রায় অসীম। উদাহরণস্বরূপ, এক লিটার সমুদ্রের পানিতে থাকা ডিউটেরিয়াম তিনশ লিটার তেলের সমতুল্য শক্তি উৎপাদন করতে পারে।

ফিউশনের সময় নির্গত শক্তি বোঝার জন্য, কয়েক গ্রাম জ্বালানি টেরাজুলস তৈরি করতে পারে তা বিবেচনায় নেওয়া যথেষ্ট: একটি উন্নত দেশে ছয় বছরের জন্য একজন ব্যক্তির জ্বালানি চাহিদা মেটাতে যথেষ্ট।

ফিউশন বিক্রিয়াও বর্জ্য তৈরি করে। এর বেশিরভাগই হিলিয়াম, একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস। যাইহোক, ট্রিটিয়াম থেকে প্রাপ্ত অল্প পরিমাণে তেজস্ক্রিয় বর্জ্যও তৈরি হয়।

সৌভাগ্যবশত, তারা তাদের বিদারণ প্রতিপক্ষের অনেক আগেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। বিশেষত, এগুলি একশ বছরেরও কম সময়ের মধ্যে পুনরায় ব্যবহার বা পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে। অন্যদিকে, ফিউশনের সময় যে নিউট্রন প্রবাহ ঘটে তা আশেপাশের পদার্থকে প্রভাবিত করে, যা ধীরে ধীরে সুরক্ষা ছাড়াই তেজস্ক্রিয় হয়ে যায়। অতএব, চুল্লি কাঠামোর ঢাল আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হবে।

চীনের কৃত্রিম সূর্য কিভাবে কাজ করে

ঠিক আছে, এখন আমাদের ট্রিটিয়াম এবং ডিউটেরিয়াম জ্বালানী এবং অপারেশনের মৌলিক নীতি রয়েছে। কিন্তু এই প্রক্রিয়া ঠিক কিভাবে কাজ করে? এখানে, তারপর, তত্ত্ব থেকে অনুশীলনে যাওয়ার সময় অসুবিধাগুলি শুরু করুন।

আমরা যেমন আশা করেছিলাম, খুব উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রা প্রয়োগ করা প্রয়োজন ছিল। জ্বালানীকে অত্যন্ত গরম প্লাজমাতে পরিণত করার জন্য যথেষ্ট। কমপক্ষে 100 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পরমাণুগুলিকে একে অপরের সাথে সংঘর্ষ করতে হবে, পর্যাপ্ত চাপ দিয়ে তাদের এত কাছাকাছি নিয়ে আসে যে পারমাণবিক আকর্ষণ বৈদ্যুতিক বিকর্ষণকে অতিক্রম করে।

একটি মোটামুটি সমান্তরালতা স্থাপন করা একই মেরুত্বের দুটি চুম্বকের বিকর্ষণকে অতিক্রম করার মতো যতক্ষণ না আপনি তাদের একসাথে আঠালো করতে পারেন। এই চরম অবস্থাগুলি অর্জন করতে, চৌম্বক ক্ষেত্র এবং শক্তিশালী লেজার বিমগুলি জ্বালানী ফোকাস করতে ব্যবহৃত হয়। হাইপারহট প্লাজমা অবস্থায় পৌঁছে গেলে, চুল্লি ধ্বংস না করে উচ্চ তাপ নির্গমন নিয়ন্ত্রণ করার চেষ্টা করার সময় জ্বালানি যোগ করা চালিয়ে যেতে হবে।

অবশ্যই, পৃথিবীতে এমন কোনো উপাদান নেই যা 100 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস তাৎক্ষণিকভাবে না গলে সহ্য করতে পারে। এখানেই প্লাজমা বন্দীকরণ খেলায় আসে এবং এটি বিভিন্ন ধরণের চুল্লির মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

নিউক্লিয়ার ফিউশনের সর্বশেষ অগ্রগতি

যেমনটি আমরা প্রাথমিকভাবে আশা করছিলাম, নিউক্লিয়ার ফিউশনের সর্বশেষ উন্নয়নগুলির মধ্যে একটি চীনের বৈশিষ্ট্য। 2021 সালের মে মাসে, চীনের চেংদুতে সাউথওয়েস্ট ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স (SWIP) এর গবেষকরা ঘোষণা করেছিলেন যে তাদের HL-2M চুল্লি পারমাণবিক ফিউশন পরীক্ষার সমস্ত রেকর্ড ভেঙে দিয়েছে।

যদিও এটি একটি জটিল প্রক্রিয়া, তবে সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জটি ফিউশন নিজেই নয়, যেমনটি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে অনেক চুল্লিতে অর্জিত হয়েছে। সময়ের সাথে সাথে এটি বজায় রাখাই আসল চ্যালেঞ্জ: কিছু লোক কয়েক সেকেন্ডের বেশি করতে সক্ষম।

সেখানেই SWIP বিজ্ঞানীরা তাদের পদক পেয়েছেন: তারা 150 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় 101 সেকেন্ডের জন্য পৌঁছেছেন। আগের রেকর্ডটি দক্ষিণ কোরিয়ার দখলে ছিল ২০ সেকেন্ড।

এই টোকামাক-সদৃশ চুল্লিটিকে "কৃত্রিম সূর্য" হিসাবে বিজ্ঞাপিত করা হয়, তবে এটি আসলে সূর্যের কেন্দ্রের চেয়ে দশগুণ বেশি গরম। সকলের চোখ এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বড় আন্তর্জাতিক বাজির দিকে: ITER৷ এই মহান প্রকল্প যে 35টি দেশ সবেমাত্র নির্মাণের প্রথম ধাপ সম্পন্ন করেছে। সবকিছু ঠিকঠাক থাকলে, চূড়ান্ত চুল্লিটি 500 সালের দিকে 2035 মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম হবে।

আমি আশা করি এই তথ্যের সাহায্যে আপনি চীন থেকে কৃত্রিম একক এবং এর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।