বিশ্বের বৃহত্তম ফিউশন রিঅ্যাক্টর ক্লিন এনার্জি আশা করে

বিশ্বের বৃহত্তম ফিউশন চুল্লি পরিষ্কার শক্তির জন্য আশা প্রদান করে

একটি শক্তিশালী নতুন ইস্পাত-নির্মিত টোকামাক চুল্লি শেষ পর্যন্ত ফিউশন-চালিত বিদ্যুৎ উৎপাদনের পবিত্র গ্রেইল অর্জনের লক্ষ্যে রয়েছে।

প্রোভেন্সের ফরাসি অঞ্চলের গভীরে, এটির অনুকূল ভূতাত্ত্বিক, জলবিদ্যুৎ এবং ভূমিকম্পের পরিস্থিতি, সেইসাথে জল এবং বিদ্যুতের অ্যাক্সেসের জন্য বেছে নেওয়া হয়েছে, একটি বিস্তৃত 180-হেক্টর সুবিধা রয়েছে যেখানে ইন্টারন্যাশনাল থার্মোনিউক্লিয়ার এক্সপেরিমেন্টাল রিঅ্যাক্টর (ITER) রয়েছে৷

ঐতিহ্যবাহী বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি জীবাশ্ম জ্বালানি দহন বা পারমাণবিক বিভাজন থেকে তাপকে বাষ্পে রূপান্তর করে যা পরে টারবাইন ঘোরাতে ব্যবহৃত হয় যা যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে। এই উভয় পদ্ধতি, শক্তির নির্ভরযোগ্য উৎস হলেও, নির্গমন বা তেজস্ক্রিয় বর্জ্যের মাধ্যমে পরিবেশগত প্রভাব নিয়ে আসে।

কিন্তু ক্ষতিকারক উপ-পণ্য ছাড়াই যদি এই তাপ উৎপাদনের একটি উপায় থাকত? এটি ফিউশন পাওয়ারের স্বপ্ন, পারমাণবিক ফিউশনের মাধ্যমে প্রচুর পরিমাণে শক্তি উত্পাদন করার জন্য একটি চলমান পরীক্ষা।

আমাদের সূর্যকে শক্তি দেয় এমন প্রক্রিয়াগুলির অনুরূপ, ফিউশন ঘটে যখন দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু একসাথে ভেঙে যায় এবং একক হিলিয়াম পরমাণুতে ফিউজ হয়। এটি তেজস্ক্রিয় বিদারণ পণ্য উৎপাদন না করে বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে।

এই প্রক্রিয়াটি তৈরি করা একটি গুরুতর ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে, কারণ প্রতিক্রিয়াগুলিকে অবশ্যই এমন একটি স্থানে নিয়ন্ত্রিত করতে হবে যেখানে প্রচুর পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন হচ্ছে।

ইস্পাত-নির্মিত খাঁচায় একটি তারার শক্তি

আইটিইআর সুবিধায়, বিশ্বের বৃহত্তম টোকামাক চুল্লি নির্মাণের কাজ চলছে। এই পরীক্ষামূলক মেশিনের কেন্দ্রস্থলে, যা 60-এর দশকে তৈরি একটি সোভিয়েত মডেলের উপর ভিত্তি করে, একটি টরাস-আকৃতির ভ্যাকুয়াম চেম্বার।

5,200 টন ওজনের এবং 1,400 m³ এর আয়তনের সাথে ভ্যাকুয়াম চেম্বারটি তার ধরণের সবচেয়ে বড়, যা এটি পরিচালনাকারী পদার্থবিদদের পক্ষে কার্যকর ফিউশন শক্তি তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা সহজ করে তোলে।

ITER-এর পরীক্ষাগুলি এই ইস্পাত-নির্মিত ভ্যাকুয়াম পাত্রের ভিতরে সংঘটিত হবে, যা ফিউশন প্রতিক্রিয়া ধারণ করে এবং এটি হার্মেটিক্যালি সিল করা হয়, প্রাথমিক নিরাপত্তা কন্টেনমেন্ট বাধা হিসাবে কাজ করে। এখানে হাইড্রোজেন জ্বালানী অপরিমেয় তাপ এবং চাপের শিকার হয়, এটিকে প্লাজমা নামে পরিচিত গরম, বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত গ্যাসে পরিণত করে।

এই ভ্যাকুয়াম এনভায়রনমেন্ট রেডিয়েশন শিল্ডিং প্রদান করে এবং প্লাজমা স্থিতিশীলতাকে সমর্থন করে, যখন কুলিং ওয়াটার সিস্টেম যা এর ডাবল স্টিলের দেয়ালের মধ্যে সঞ্চালিত হয় তা চুল্লি সক্রিয় থাকাকালীন উত্পন্ন তাপ নিরাপদে সরিয়ে দেয়। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ ফিউশনের জন্য 150 থেকে 300 মিলিয়ন ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রা প্রয়োজন।

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি

অভ্যন্তরের ডোনাট আকৃতি দেয়াল স্পর্শ না করেই ভিতরের প্লাজমা কণাগুলিকে ক্রমাগত বৃত্ত করতে দেয়। এই সুপারহট প্লাজমা টোকামাক চুল্লিতে 10,000 টন সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত এবং নিয়ন্ত্রিত হয়।

-269 ডিগ্রি তাপমাত্রায় রাখা হলে প্রচলিত চুম্বকগুলির চেয়ে শক্তিশালী ক্ষেত্র তৈরি করতে সক্ষম, ITER 'উচ্চ-কর্মক্ষমতা, অভ্যন্তরীণভাবে শীতল সুপারকন্ডাক্টর' ব্যবহার করে যাতে সুপারকন্ডাক্টিং স্ট্র্যান্ডগুলি একত্রিত হয় এবং একটি কাঠামোগত ইস্পাত জ্যাকেটে থাকে।

চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির এই উপায়টি বিকল্পগুলির তুলনায় সস্তা এবং কম-শক্তি খরচ করে, এটি ফিউশন শক্তিকে সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় বিশাল চুম্বক সিস্টেমের জন্য একমাত্র কার্যকর বিকল্প হিসাবে তৈরি করে।

ভ্যাকুয়াম ভেসেল এবং এর সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট সিস্টেম সবই আইটিইআর ক্রায়োস্ট্যাটের মধ্যে রয়েছে, যা একটি অতি-নিম্ন তাপমাত্রার ভ্যাকুয়াম স্পেস প্রদান করে। 16,000 m³ এ, এটি এখন পর্যন্ত নির্মিত সবচেয়ে বড় স্টেইনলেস স্টীল হাই-ভ্যাকুয়াম প্রেসার চেম্বার।

চুল্লিতে থাকা চরম তাপমাত্রার পার্থক্য স্টেইনলেস স্টীলকে একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে। উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রায় কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে সক্ষম, স্টিলের উচ্চ নমনীয়তা এবং দৃঢ়তা এটিকে ITER-এর একটি অপরিবর্তনীয় অংশ করে তোলে।

2025 সালের মধ্যে টোকামাক চালু এবং চলমান হবে বলে আশা করা হচ্ছে, ফিউশন পদার্থবিদরা আশা করছেন যে এটি শক্তি উৎপাদনের জন্য একটি গেম পরিবর্তনকারী হবে। যদিও প্রায় সীমাহীন পরিচ্ছন্ন শক্তির সম্ভাবনা দিগন্তের বাইরে থেকে যায়, এটি স্পষ্ট যে আমরা যদি বাণিজ্যিক সংমিশ্রণ অর্জন করতে চাই তবে এটি ইস্পাতের স্থায়ী শক্তি হবে যা আমাদের এটিকে কাজে লাগাতে দেয়।