শক্তি বিপ্লবের বিকাশের সাথে সাথে কয়েক বছর ধরে শক্তির ব্যবহার বৃদ্ধি পাচ্ছে। বিশ্বব্যাপী খরচের এই বৃদ্ধি নতুন, আরও দক্ষ এবং টেকসই শক্তি বিকল্পগুলি অন্বেষণ করার প্রয়োজনীয়তার জন্ম দেয়। এই প্রেক্ষাপটে, দ কেন্দ্রকীয় সংযোজন এটি শক্তি উৎপাদনের জন্য প্রচুর সম্ভাবনা সহ একটি বিকল্প হিসাবে উপস্থাপন করা হয়। যাইহোক, বড় প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের কারণে এটি বর্তমানে শিল্প স্তরে বিদ্যমান নেই। এই প্রযুক্তির বিকাশের জন্য সবচেয়ে উন্নত প্রচেষ্টার মধ্যে একটি ITER প্রকল্প (ইন্টারন্যাশনাল থার্মোনিউক্লিয়ার এক্সপেরিমেন্টাল রিঅ্যাক্টর), একটি আন্তর্জাতিক প্রোগ্রাম যা পারমাণবিক ফিউশনের কার্যকারিতা প্রদর্শন করতে চায়।
এই নিবন্ধে আমরা ব্যাখ্যা করব ITER প্রোগ্রাম কী নিয়ে গঠিত, এর মূল উদ্দেশ্য কী এবং এর বিকাশের সর্বশেষ খবর।
আইটিইআর কী?
El রাউটার এটি বিশ্বের বৃহত্তম এবং সবচেয়ে জটিল বৈজ্ঞানিক প্রকল্পগুলির মধ্যে একটি। এটি একটি পরীক্ষামূলক পারমাণবিক ফিউশন চুল্লি যা ঘটতে থাকা প্রক্রিয়াগুলির প্রতিলিপি করতে চায় সূর্য এবং অন্যান্য নক্ষত্রের অভ্যন্তর, যেখানে হাইড্রোজেন পরমাণুর ফিউশন শক্তি উৎপন্ন করে। আইটিইআর-এর মতো চুল্লিতে, ফিউশন প্রতিক্রিয়াগুলি একটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে সংঘটিত হয়, চরম উপাদান এবং তাপমাত্রা যা সৌর কোরের অবস্থার অনুকরণ করার চেষ্টা করে, যথেষ্ট পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন করে।
নিউক্লিয়ার ফিউশন সাধারণত দুটি হালকা পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত ডিউটিরিয়াম y ট্রিটিয়াম, একটি ভারী একটি (হিলিয়াম) গঠন এবং প্রক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে শক্তি মুক্তি। এই শক্তি পারমাণবিক বিভাজনের মাধ্যমে প্রাপ্ত শক্তির চেয়ে অনেক বেশি, যা বর্তমানে প্রচলিত পারমাণবিক প্ল্যান্টে ব্যবহৃত প্রক্রিয়া। ITER একটি চৌম্বকীয় বন্দীকরণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে "টোকামাক" নামে পরিচিত একটি ডিভাইসের মাধ্যমে। এই চুল্লিটি একটি টরয়েড (ডোনাট) আকৃতির এবং চুল্লির দেয়ালের সংস্পর্শে না এসে ফিউশন বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় গরম প্লাজমাকে ঘনীভূত করতে শক্তিশালী সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট ব্যবহার করে।
আইটিইআর প্রকল্পের অন্যতম বড় প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ হল চারপাশের তাপমাত্রায় পৌঁছানো 150 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস, নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় হাইড্রোজেন আইসোটোপগুলিকে ফিউজ করার জন্য এই তাপমাত্রার স্তরটি সূর্যের মূলের তুলনায় প্রায় 10 গুণ বেশি। আইটিইআর-এর লক্ষ্য হল পারমাণবিক ফিউশন শুধুমাত্র সম্ভব নয়, ভবিষ্যতের জন্য একটি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর শক্তির উৎস হতে পারে তা প্রদর্শন করা।
পারমাণবিক ফিউশনের মাধ্যমে যে শক্তি উৎপন্ন হতে পারে তা কার্যত হতে পারে অক্ষয়, যেহেতু প্রধান জ্বালানী, ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম, তুলনামূলকভাবে প্রচুর। ডিউটেরিয়াম সমুদ্রের জল থেকে আহরণ করা যেতে পারে, যখন ট্রিটিয়াম লিথিয়াম থেকে পাওয়া যায়, এটি গ্রহে একটি সাধারণ উপাদানও।
আইটিইআর, ক্যাডারচে এবং স্পেন
ITER তৈরি করা হচ্ছে ক্যাডারচে, ফ্রান্সের দক্ষিণে, পারমাণবিক গবেষণায় দীর্ঘ ইতিহাস সহ একটি গবেষণা কেন্দ্র। প্রতিষ্ঠার পর থেকে, এই বিশাল প্রকল্পে ইউরোপীয় ইউনিয়ন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন, ভারত, জাপান, রাশিয়া এবং দক্ষিণ কোরিয়া সহ 35টি দেশের সহযোগিতা রয়েছে।
এর নির্মাণের জন্য প্রাথমিক বাজেট ছিল প্রায় 5.000 মিলিয়ন ইউরো, যদিও এই পরিসংখ্যানগুলি প্রকল্পের অগ্রগতির সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে। এটি অনুমান করা হয় যে ITER-এর নির্মাণে প্রায় 10 বছর সময় লাগবে, এবং এটির অপারেশন কমপক্ষে 20 অতিরিক্ত বছর ধরে প্রসারিত হবে। এই সময়ের মধ্যে, মূল উদ্দেশ্য প্রদর্শন করা হবে যে এটি তৈরি করা সম্ভব বড় আকারের ফিউশন পাওয়ার প্লান্ট, এটি খরচের চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন করতে সক্ষম।
স্পেনও ITER প্রকল্পে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। 2007 সাল থেকে, ইউরোপীয় ফিউশন এজেন্সির সদর দপ্তর বার্সেলোনায় অবস্থিত, যেখানে প্রকল্পের সাথে জড়িত ইউরোপীয় প্রকৌশলী, বিজ্ঞানী এবং প্রশাসকদের মধ্যে অনেক প্রচেষ্টা সমন্বিত হয়। স্পেন সক্রিয়ভাবে গবেষণা এবং উন্নত উপকরণ উন্নয়নে অংশগ্রহণ করে রিঅ্যাক্টরের জন্য, টোকামাকের ক্রিয়াকলাপ নিরীক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য দূরবর্তী ম্যানিপুলেশন সিস্টেম এবং উন্নত ডায়াগনস্টিকগুলির নকশায় সহযোগিতা করার পাশাপাশি।
নিউক্লিয়ার ফিউশনের সুবিধা
পারমাণবিক ফিউশনের বিকাশের বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে যা এটিকে একটি খুব আকর্ষণীয় শক্তি বিকল্প করে তোলে:
- শূন্য গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গমন: জীবাশ্ম জ্বালানির বিপরীতে, ফিউশন পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি অপারেশন চলাকালীন বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই অক্সাইড বা দূষক নির্গত করে না।
- নিরাপত্তা: পারমাণবিক ফিউশন নিউক্লিয়ার ফিশনের মতো একই ঝুঁকি উপস্থাপন করে না। রিঅ্যাক্টরের ব্যর্থতার ক্ষেত্রে, প্রতিক্রিয়াগুলি স্বাভাবিকভাবেই বন্ধ হয়ে যাবে, বিপর্যয়কর পরিণতি ছাড়াই যেমন একটি ফিশন প্ল্যান্টে ঘটতে পারে।
- প্রচুর জ্বালানি: উল্লিখিত হিসাবে, ডিউটেরিয়াম সহজেই সমুদ্রের জল থেকে পাওয়া যায়, এবং লিথিয়াম থেকে ট্রিটিয়াম তৈরি করা যেতে পারে, যা প্রায় সীমাহীন জ্বালানী সরবরাহ নিশ্চিত করে।
- তেজস্ক্রিয় বর্জ্যের কম প্রজন্ম: যদিও নিউক্লিয়ার ফিউশন কিছু বর্জ্য উৎপন্ন করে, এটি বিদারণ দ্বারা উত্পন্ন বর্জ্যের তুলনায় অনেক ছোট এবং কম বিপজ্জনক। ফিউশন বর্জ্য কয়েক দশকের মধ্যে অ-বিপজ্জনক হয়ে যায়, যখন ফিশন বর্জ্য হাজার হাজার বছর ধরে তেজস্ক্রিয় থাকতে পারে।
সর্বশেষ খবর এবং প্রযুক্তিগত অগ্রগতি
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ITER একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়ে পৌঁছেছে। 2012 সালে, এর নির্মাণ লাইসেন্স ফরাসি কর্তৃপক্ষের কাছ থেকে প্রাপ্ত হয়েছিল এবং 2014 সালে চুল্লির মূল অংশ এবং উপাদানগুলি একত্রিত করার কাজ শুরু হয়েছিল। প্রকল্পে তাদের অবদান অনুযায়ী, অংশগ্রহণকারী দেশগুলির মধ্যে সরবরাহগুলি বিতরণ করা হয়েছে।
আইটিইআর-এর সাম্প্রতিক ইতিহাসে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলকগুলির মধ্যে একটি ছিল এর সমাবেশের শুরু 2020 সালে মেশিন কোর. এই সমাবেশটি প্রায় পাঁচ বছর স্থায়ী হবে এবং প্রথম প্লাজমা - যে ধাপে চুল্লিটি কার্যকর হয় - প্রাপ্ত হবে বলে আশা করা হচ্ছে বছর 2025. যদিও এই প্রথম প্লাজমাটি স্বল্পস্থায়ী হবে এবং এর মূল উদ্দেশ্য হবে চুম্বক সঠিকভাবে কাজ করে তা প্রদর্শন করা, এটি বৃহৎ-স্কেল ফিউশনের ধারণাকে বৈধ করার জন্য একটি অপরিহার্য পদক্ষেপ চিহ্নিত করে।
সমাধানের প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল তেজস্ক্রিয় গ্যাসের ব্যবস্থাপনা ট্রিটিয়াম, যা ফিউশন প্রতিক্রিয়ার সময় উত্পন্ন হয়। আইটিইআর এই উপাদানটিকে নিরাপদে নিয়ন্ত্রণ এবং সীমাবদ্ধ করার পদ্ধতিগুলি তদন্ত করছে৷
চুল্লি নির্মাণে অগ্রগতির পাশাপাশি, বিশ্বব্যাপী বিজ্ঞানী এবং গবেষণা দলগুলি ITER-এর সাফল্য নিশ্চিত করার জন্য অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ দিকগুলিতে কাজ করছে। তারা বিকাশ করছে ভাল ডায়াগনস্টিকস এবং অপারেটিং পদ্ধতি প্লাজমার স্থায়িত্ব নিয়ন্ত্রণ করতে, সেইসাথে চুল্লির অভ্যন্তরীণ দেয়ালের জন্য নতুন উপকরণ যা ফিউশন দ্বারা উত্পন্ন চরম পরিস্থিতি সহ্য করতে পারে।
পারমাণবিক ফিউশনের প্রযুক্তিগত এবং বাণিজ্যিক সম্ভাব্যতা পরবর্তী দুই দশক ধরে মূল্যায়নের অধীনে থাকবে, তবে প্রাথমিক ফলাফল আশাব্যঞ্জক। বিশেষজ্ঞরা ইতিমধ্যেই বিশ্বাস করেন যে আইটিইআর পারমাণবিক ফিউশন দ্বারা প্রভাবিত একটি শক্তির ভবিষ্যতের দিকে প্রথম পদক্ষেপ হতে পারে এবং কেউ কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে বাণিজ্যিক শক্তি উৎপাদন এই উত্স থেকে এটি 2050 সালের দিকে সম্ভব হবে।
আইটিইআর আজকের বিশ্বের শক্তি এবং পরিবেশগত চ্যালেঞ্জগুলির দীর্ঘমেয়াদী সমাধান হিসাবে পারমাণবিক ফিউশন শক্তির জন্য সর্বোত্তম আশার প্রতিনিধিত্ব করে।