অটোয়া (কানাডা): মার্কিন শক্তি বিভাগ 2022 সালের ডিসেম্বরে নিউক্লিয়ার ফিউশন বিজ্ঞান ক্ষেত্রে একটি বড় বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির খবর দিয়েছে। প্রথমবারের মতো, ফিউশন বিক্রিয়া থেকে এটি জ্বালানোর জন্য ব্যবহৃত হওয়ার চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন হয়েছিল। যদিও এই অর্জনটি প্রকৃতপক্ষে ঐতিহাসিক, ফিউশন শক্তির জন্য এগিয়ে যাওয়ার আগে বিরতি দেওয়া এবং প্রতিফলিত করা গুরুত্বপূর্ণ। আমরা কার্লটন বিশ্ববিদ্যালয়ের টেকসই এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি প্রকৌশলের অধ্যাপক, যেখানে আমরা বিকল্প শক্তি প্রযুক্তি এবং সিস্টেমগুলি নিয়ে গবেষণা করি যা আমাদেরকে কম কার্বন ভবিষ্যতের দিকে নিয়ে যেতে পারে। আমরা আমাদের শিক্ষার্থীদের শিখিয়ে দিই কিভাবে ঝুঁকিপূর্ণ অঞ্চলে ল্যাব-ভিত্তিক অনুসন্ধান থেকে বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নেভিগেট করতে হয়।

সিস্টেমের সীমানা নির্ধারণ করুন

একটি সম্ভাব্য ফিউশন এনার্জি পাওয়ার প্লান্টের কার্যকারিতা দেখতে বাকি আছে। উল্লিখিত ফিউশন নেট লাভের জন্য আসলে প্রায় 300 মেগাজুলের একটি শক্তি ইনপুট প্রয়োজন, যা শক্তি লাভের গণনায় অন্তর্ভুক্ত ছিল না। 192 লেজারগুলিকে পাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় এই শক্তি ইনপুটটি বৈদ্যুতিক পাওয়ার গ্রিড থেকে এসেছে। অন্য কথায়, পরীক্ষাটি একটি সাধারণ কানাডিয়ান পরিবারের দুই দিনের মধ্যে একই পরিমাণ শক্তি খরচ করে। এটি করার সময়, ফিউশন বিক্রিয়াটি এক ঘন্টার জন্য মাত্র 14টি ভাস্বর বাল্ব জ্বালাতে যথেষ্ট শক্তি উৎপন্ন করে। নিউক্লিয়ার ফিশনের ক্ষেত্রেও একই কথা সত্য, যা বর্তমান পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির মধ্যে প্রতিক্রিয়া। এক কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম-235-এর সম্পূর্ণ বিদারণ – পারমাণবিক জ্বালানির বিচ্ছিন্ন উপাদান – প্রায় 77 টেরাজুল তৈরি করতে পারে। কিন্তু আমরা সেই সমস্ত শক্তিকে তাপ এবং বৈদ্যুতিক শক্তির মতো দরকারী আকারে রূপান্তর করতে পারি না। পরিবর্তে, আমাদের একটি জটিল সিস্টেম তৈরি করতে হবে যা পারমাণবিক ফিশন চেইন বিক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এবং উৎপন্ন শক্তিকে আরও দরকারী ফর্মগুলিতে রূপান্তর করতে পারে। পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি তাই করে – তারা বাষ্প তৈরি করতে পারমাণবিক বিভাজন প্রতিক্রিয়ার সময় উত্পন্ন তাপ ব্যবহার করে। এই বাষ্প একটি বৈদ্যুতিক শক্তি জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত একটি টারবাইন চালায়, যা বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। চক্রের সামগ্রিক দক্ষতা 40 শতাংশের কম। তদুপরি, জ্বালানীতে থাকা সমস্ত ইউরেনিয়াম পুড়ে যায় না। ব্যবহৃত জ্বালানীতে এখনও মোট ইউরেনিয়ামের প্রায় 96 শতাংশ এবং বিভাজনযোগ্য ইউরেনিয়াম-235 সামগ্রীর প্রায় এক-পঞ্চমাংশ রয়েছে। আমাদের বর্তমান বহরে ব্যয় করা ইউরেনিয়ামের পরিমাণ বাড়ানো সম্ভব – এটি কাজের একটি চলমান ক্ষেত্র – তবে এটি বিশাল প্রকৌশল চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে। পারমাণবিক জ্বালানীর বিপুল শক্তির সম্ভাবনা বর্তমানে সেই শক্তিটিকে একটি দরকারী আকারে রূপান্তর করার প্রকৌশল চ্যালেঞ্জগুলির দ্বারা হ্রাস করা হয়েছে।

বিজ্ঞান থেকে প্রকৌশল

সম্প্রতি অবধি, ফিউশনকে প্রাথমিকভাবে একটি বৈজ্ঞানিক পরীক্ষা হিসাবে দেখা হয়েছে, একটি প্রকৌশল চ্যালেঞ্জ নয়। এটি দ্রুত পরিবর্তিত হচ্ছে এবং নিয়ন্ত্রকরা এখন পরীক্ষা করছে যে কীভাবে বাস্তব-বিশ্ব স্থাপনাগুলি কার্যকর হতে পারে। ভবিষ্যৎ ফিউশন পাওয়ার প্লান্টের দক্ষতা যাই হোক না কেন, মৌলিক বিজ্ঞান থেকে বাস্তব জগতে শক্তি রূপান্তর করার সময় অনেক চ্যালেঞ্জ অতিক্রম করতে হবে। যেহেতু ফিশন একই চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়েছে যা ফিউশন এখন করে, আমরা এর ইতিহাস থেকে অনেক কিছু শিখতে পারি। বাণিজ্যিক শিল্পে পরিণত হওয়ার আগে ফিশনকেও বিজ্ঞান থেকে প্রকৌশলে যেতে হয়েছিল। পারমাণবিক বিভাজনের মতো, ফিউশন শক্তির বিজ্ঞানও পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির প্রচেষ্টার সাথে জড়িত। বিশেষ করে, পারমাণবিক বোমা তৈরিতে সহায়তাকারী অনেক পারমাণবিক পদার্থবিদ “প্রমাণ করতে চেয়েছিলেন যে আবিষ্কারটি কেবল একটি অস্ত্র নয়”। পারমাণবিক শক্তির প্রাথমিক ইতিহাস ছিল আশাবাদের একটি – ঘোষণা যে প্রযুক্তিটি অগ্রসর হবে এবং ক্রমবর্ধমান পরিমাণে শক্তির জন্য আমাদের প্রয়োজন মেটাতে সক্ষম হবে। অবশেষে, ফিউশন শক্তি আসবে এবং বিদ্যুৎ খুব সস্তা হয়ে যাবে।

পাঠ শিখেছি

পারমাণবিক শক্তির শুরু থেকে গত 70 বছরে আমরা কী শিখেছি? প্রথমত, আমরা প্রযুক্তি লক-ইন-এর সম্ভাব্য ধ্বংসাত্মক ঝুঁকি সম্পর্কে শিখেছি, যা ঘটে যখন একটি শিল্প একটি নির্দিষ্ট পণ্য বা সিস্টেমের উপর নির্ভরশীল হয়ে পড়ে। আজকের হালকা জলের বিদারণ চুল্লি – হাইড্রোজেন আইসোটোপ সমৃদ্ধ জলের বিপরীতে সাধারণ জল ব্যবহার করে এমন চুল্লিগুলি – এর একটি উদাহরণ। তারা বেছে নেওয়া হয়নি কারণ তারা সবচেয়ে আকাঙ্ক্ষিত ছিল, কিন্তু অন্যান্য কারণে। এই কারণগুলির মধ্যে সরকারী ভর্তুকি অন্তর্ভুক্ত ছিল যা এই নকশাগুলিকে সমর্থন করেছিল; সাবমেরিন এবং পৃষ্ঠ যুদ্ধজাহাজের জন্য ছোট আকারের চাপযুক্ত জলের চুল্লি তৈরিতে মার্কিন নৌবাহিনীর আগ্রহ; মার্কিন পারমাণবিক অস্ত্র কর্মসূচির ফলে ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রযুক্তিতে অগ্রগতি; পারমাণবিক খরচ সম্পর্কিত অনিশ্চয়তা এই ধারণার দিকে পরিচালিত করেছে যে বড় হালকা জলের চুল্লিগুলি ছোট চুল্লিগুলির স্কেল-আপ সংস্করণ; এবং পারমাণবিক শক্তি উন্নয়নের সাথে যুক্ত উচ্চ ব্যয় এবং ঝুঁকির কারণে নকশা পছন্দের বিষয়ে রক্ষণশীলতা। আমরা তখন থেকেই অন্য প্রযুক্তিতে যাওয়ার জন্য লড়াই করছি। দ্বিতীয়ত, আমরা শিখেছি যে আকার গুরুত্বপূর্ণ. ছোট ইউনিটের তুলনায় প্রতি ইউনিট ধারণক্ষমতার জন্য বড় চুল্লি তৈরিতে বেশি খরচ হয়। অন্য কথায়, প্রকৌশলীরা স্কেল অর্থনীতির ধারণাকে ভুল বুঝেছেন এবং প্রক্রিয়ায় তাদের শিল্পকে ধ্বংস করেছেন। বড় অবকাঠামো প্রকল্পগুলি অত্যন্ত জটিল সিস্টেম যা বিশাল কর্মশক্তি এবং সমন্বয়ের উপর নির্ভর করে। এগুলি পরিচালনা করা যেতে পারে, তবে তারা সাধারণত বাজেটের বেশি যায় এবং সময়সূচী পিছিয়ে পড়ে। মডুলার প্রযুক্তি উন্নত ক্রয়ক্ষমতা, খরচ নিয়ন্ত্রণ এবং স্কেল অর্থনীতি প্রদর্শন করে, কিন্তু মাইক্রো এবং ছোট পারমাণবিক চুল্লিগুলিও অর্থনৈতিক চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হবে। তৃতীয়ত, ফিউশনের জন্য নিয়ন্ত্রক ব্যবস্থা গড়ে তুলতে হবে। যদি শিল্প প্রথম প্রজন্মের নকশার চারপাশে খুব দ্রুত একীভূত হয়, তাহলে ভবিষ্যতের চুল্লি নিয়ন্ত্রণের পরিণতি ভয়াবহ হতে পারে। চতুর্থত, নতুন পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য সাইট নির্বাচন এবং সামাজিক গ্রহণযোগ্যতা গুরুত্বপূর্ণ। ফিউশনের একটি সুবিধা হল যে এটির প্রযুক্তি জনমতের ক্ষেত্রে বিদারণের তুলনায় একটি ফাঁকা স্লেটের মতো। ফিউশনের সাথে জনসাধারণের যে ইতিবাচক সম্পৃক্ততা রয়েছে তা অবশ্যই বিচক্ষণ নকশা সিদ্ধান্ত এবং সম্প্রদায়ের অংশগ্রহণের জন্য সর্বোত্তম অনুশীলন গ্রহণের মাধ্যমে বজায় রাখতে হবে।

কর্ম কল

পারমাণবিক শক্তি উদ্ভাবনের উপর আমাদের গবেষণা দেখায় যে পারমাণবিক ফিউশনের মুখোমুখি চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করা যেতে পারে, তবে এর জন্য বিচক্ষণ নেতৃত্ব, কয়েক দশকের গবেষণা, উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তহবিল এবং ফোকাসড প্রযুক্তির বিকাশ প্রয়োজন। পারমাণবিক বিভাজন প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য বিলিয়ন ডলারের প্রয়োজন, এবং ফিউশনের চেয়ে আমাদের কাছে ফিশনের অভিজ্ঞতা অনেক বেশি। তহবিলের জন্য একটি ক্ষুধা অবশ্যই সরকার, বৈদ্যুতিক ইউটিলিটি কোম্পানি এবং উদ্যোক্তাদের দ্বারা প্রদর্শিত হবে। ফিউশনের প্রতিশ্রুতিটি বিশাল এবং এটিকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্য উত্তেজনাপূর্ণ কাজ করা হচ্ছে, যার মধ্যে সাম্প্রতিক সাফল্যের বাইরেও বেসরকারী সংস্থাগুলি রয়েছে। ফিউশন আমাদের শক্তি ব্যবস্থায় অর্থবহ অবদান রাখতে পারে তার আগে কয়েক দশকের গবেষণা এবং উন্নয়ন প্রয়োজন। আমাদের কেন্দ্রীয় বার্তা হল কর্মের আহ্বান: ফিউশন প্রকৌশলী, গবেষক, শিল্প এবং সরকারকে অবশ্যই প্রথম প্রজন্মের পাওয়ার প্ল্যান্টের নকশা সহ ফিউশনের মুখোমুখি চ্যালেঞ্জগুলি তদন্ত ও প্রশমিত করতে ঐক্যবদ্ধ হতে হবে৷ শক্তির গভীর এবং দ্রুত ডিকার্বনাইজেশনের বিকল্প নেই৷ সিস্টেম যদি আমরা দুর্যোগ এড়াতে চাই। আমরা নতুন এবং উন্নত শক্তির সমাধান ডিজাইন করার জন্য পরবর্তী প্রজন্মের শক্তি প্রকৌশলীদের প্রশিক্ষণ দিয়ে নিজেদেরকে গর্বিত করি। (সংস্থা)

(Feed Source: enavabharat.com)