পারমাণবিক শক্তি বিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী শক্তির উত্সগুলির মধ্যে একটি। সাধারণত, এটি বৃহৎ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে বৃহৎ পরিসরে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, খুব কমই এমন প্রক্রিয়াগুলি জানেন যা পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে দৈনন্দিন জীবনের জন্য ব্যবহারিক শক্তিতে রূপান্তরিত করার অনুমতি দেয়। সাধারণভাবে, এই শক্তি দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়া থেকে উত্পন্ন হয়: পারমাণবিক কল্পকাহিনী y কেন্দ্রকীয় সংযোজন.
এই নিবন্ধে, আমরা প্রক্রিয়ার মধ্যে delve হবে পারমাণবিক কল্পকাহিনী, ব্যাখ্যা করে কিভাবে এই ধরনের শক্তি উৎপন্ন হয়, এর প্রক্রিয়া কী এবং অন্যান্য মূল বিষয়গুলির মধ্যে এটি পারমাণবিক ফিউশন থেকে কীভাবে আলাদা।
পারমাণবিক বিভাজন কি?
নিউক্লিয়ার ফিশন হল এক ধরনের পারমাণবিক বিক্রিয়া যেখানে একটি ভারী পরমাণুর নিউক্লিয়াস হালকা নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হয়ে প্রক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে। এই শক্তিই পরবর্তীতে পরমাণু কেন্দ্রের ক্ষেত্রে প্রধানত বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়।
এই প্রক্রিয়ায়, একটি নিউট্রন একটি অস্থির পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষ হয়, যেমন ইউরেনিয়াম-235 বা প্লুটোনিয়াম-239। নিউট্রন ক্যাপচার করে বলেন, কোর আরও বেশি অস্থির হয়ে ওঠে এবং বিভাজন, তাপ এবং বিকিরণের আকারে অতিরিক্ত নিউট্রন এবং শক্তি নির্গত করে।
এই অতিরিক্ত নিউট্রনগুলি, পরিবর্তে, অন্যান্য অস্থির নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষের মাধ্যমে আরও বিদারণ প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, একটি বজায় রাখে চেইন প্রতিক্রিয়া যা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত না হলে ধ্বংসাত্মক উপায়ে শক্তির ব্যাপক মুক্তি হতে পারে। এটি মৌলিক নীতি যা পারমাণবিক চুল্লি পরিচালনার অনুমতি দেয়।
একটি একক বিচ্ছিন্ন নিউক্লিয়াস এটি একটি সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া যেমন কয়লা বা গ্যাস পোড়ানোর চেয়ে লক্ষ লক্ষ গুণ বেশি শক্তি উৎপন্ন করতে পারে। এই চিত্তাকর্ষক শক্তি কর্মক্ষমতা কেন পারমাণবিক শক্তি বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি আকর্ষণীয় বিকল্প।
চেইন প্রতিক্রিয়া
যখন পারমাণবিক বিভাজন ঘটে, তখন বেশ কয়েকটি নিউট্রন (সাধারণত দুই থেকে তিনের মধ্যে) নির্গত হয়। এই নিউট্রনগুলি নিকটবর্তী অন্যান্য বিভাজনযোগ্য নিউক্লিয়াসের সাথে যোগাযোগ চালিয়ে যেতে পারে, আরও বিদারণ ঘটায় এবং ফলস্বরূপ আরও বেশি নিউট্রন এবং শক্তি মুক্ত করে। এটা বলা হয় চেইন প্রতিক্রিয়া.
একটি শৃঙ্খল বিক্রিয়া টেকসই হওয়ার জন্য, প্রাথমিক বিদারণ দ্বারা নিঃসৃত নিউট্রনগুলির মধ্যে অন্তত একটি নতুন ফিশন ঘটাতে হবে। এই শর্ত পূরণ হলে, প্রতিক্রিয়া একটি নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে চলতে পারে। এটি এর কাজের নীতি পারমাণবিক চুল্লি.
পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের একটি বড় চ্যালেঞ্জ এই প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া। একটি সারিতে অনেকগুলি ফিশন শক্তির আকস্মিক মুক্তির কারণ হতে পারে, যখন খুব কম ফিশন যথেষ্ট শক্তি উৎপন্ন করা অসম্ভব করে তোলে। পারমাণবিক চুল্লি ব্যবহার করে এই ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে মডারেটর এবং কন্ট্রোল বার প্রয়োজনে তারা নিউট্রন শোষণ করে।
নিউক্লিয়ার ফিশন এবং ফিউশনের মধ্যে পার্থক্য
বিদারণ এবং ফিউশন উভয়ই একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা শক্তি প্রকাশ করে, তবে প্রতিটির পিছনের প্রক্রিয়াটি খুব আলাদা।
মধ্যে পারমাণবিক কল্পকাহিনীজাতিসংঘ ভারী নিউক্লিয়াস বিভক্ত ছোট নিউক্লিয়াসে, পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, যখন কেন্দ্রকীয় সংযোজন, প্রক্রিয়া বিপরীত: হালকা নিউক্লিয়াস, সাধারণত হাইড্রোজেন, তারা ফিউজ হয়ে একটি ভারী একটি গঠন করে, প্রচুর পরিমাণে শক্তি মুক্ত করে।
ফিশন উদাহরণ:
যখন একটি নিউট্রন একটি পরমাণু আঘাত ইউরেনিয়াম-235, পরমাণু দুটি হালকা নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হয়, বেরিয়াম-144 এবং ক্রিপ্টন-89, তিনটি নতুন নিউট্রন এবং বিপুল পরিমাণ শক্তি নির্গত করে। এটি পারমাণবিক কেন্দ্রগুলিতে একটি অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া।
ফিউশন উদাহরণ:
সূর্যে, হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস ক্রমাগত ফিউজ হয়ে হিলিয়াম নিউক্লিয়াস তৈরি করে, আলো এবং তাপের আকারে প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে। যাইহোক, লক্ষ লক্ষ ডিগ্রি তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের প্রয়োজনের কারণে পৃথিবীতে ফিউশন প্রতিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শর্তগুলি অর্জন করা অত্যন্ত কঠিন। কয়েক দশকের গবেষণা সত্ত্বেও, নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক ফিউশন এখনও বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর পদ্ধতিতে অর্জন করা যায়নি.
সমালোচনামূলক ভর
La সমালোচনামূলক ভর এটি একটি টেকসই শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়া সম্ভব হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম পরিমাণ ফিসাইল উপাদান। যদি ব্যবহৃত ভর সমালোচনামূলক একের চেয়ে কম হয়, তাহলে প্রতিটি ফিশনে নিঃসৃত নিউট্রনগুলি নতুন ফিশন সৃষ্টি করার আগে হারিয়ে যাবে এবং প্রতিক্রিয়া বন্ধ হয়ে যাবে।
সমালোচনামূলক ভর যেমন বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে উপাদানের বিশুদ্ধতা, এর জ্যামিতি এবং এটি নিউট্রন-প্রতিফলিত পদার্থ দ্বারা বেষ্টিত কিনা, যা ক্ষতি কমায়।
এর একটি উদাহরণ হল যে পারমাণবিক চুল্লিগুলি সাধারণত একটি গোলাকার বা নলাকার আকারে ডিজাইন করা হয় যাতে যতক্ষণ সম্ভব সিস্টেমের মধ্যে নিউট্রনের সংখ্যা বজায় রাখা যায় এবং নিশ্চিত করা হয় যে ফিশন টেকসইভাবে চলতে থাকে।
স্বতঃস্ফূর্ত পারমাণবিক বিচ্ছেদ
স্বতঃস্ফূর্ত পারমাণবিক বিভাজন এটি একটি কম সাধারণ, কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা যেখানে একটি নিউক্লিয়াস একটি ঘটনা নিউট্রনের হস্তক্ষেপ ছাড়াই বিভাজিত হয়। এটি খুব অস্থির আইসোটোপ যেমন প্লুটোনিয়াম -239 এ ঘটে।
যদিও এটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটার সম্ভাবনা কম, এই ঘটনাটি পারমাণবিক পদার্থ ব্যবস্থাপনা এবং চুল্লি নিরাপত্তার জন্য প্রভাব ফেলে।
এই ধরনের বিদারণ বিকিরণ নির্গমনের দিকে নিয়ে যেতে পারে এবং সঠিকভাবে পরিচালিত না হলে একটি সম্ভাব্য বিপদের প্রতিনিধিত্ব করে, কারণ সঠিক পরিস্থিতিতে পৌঁছালে এটি অবাঞ্ছিত প্রতিক্রিয়া শুরু করতে পারে।
এটা কেন নিরাপত্তা চেরনোবিল বা ফুকুশিমায় ঘটে যাওয়া ঘটনা এবং বিপর্যয় এড়াতে পারমাণবিক প্ল্যান্টের চাবিকাঠি।
পারমাণবিক বিভাজন বিশ্বের শক্তি উৎপাদনের জন্য একটি নেতৃস্থানীয় প্রযুক্তি হয়ে চলেছে, বিশেষ করে সীমিত কার্বন পদচিহ্নের সাথে প্রচুর পরিমাণে বিদ্যুৎ উৎপাদন করার ক্ষমতার কারণে।