আর একত্রীকরণ?

গত বছরের শেষের দিকে চীনা বিশেষজ্ঞদের দ্বারা সংশ্লেষণের জন্য একটি চুল্লি নির্মাণ সম্পর্কে প্রতিবেদনগুলি চাঞ্চল্যকর শোনায় (1)। চীনের রাষ্ট্রীয় গণমাধ্যম জানিয়েছে যে চেংদুতে একটি গবেষণা কেন্দ্রে অবস্থিত HL-2M সুবিধাটি 2020 সালে চালু হবে। মিডিয়া রিপোর্টের টোন ইঙ্গিত দেয় যে তাপনিউক্লিয়ার ফিউশনের অক্ষয় শক্তিতে অ্যাক্সেসের সমস্যাটি চিরতরে সমাধান করা হয়েছে।

বিস্তারিত একটি ঘনিষ্ঠ চেহারা আশাবাদ ঠান্ডা করতে সাহায্য করে.

নতুন টোকামাক টাইপ যন্ত্রপাতি, এখন পর্যন্ত পরিচিতদের তুলনায় আরও উন্নত ডিজাইনের সাথে, 200 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রা সহ প্লাজমা তৈরি করা উচিত। চায়না ন্যাশনাল নিউক্লিয়ার কর্পোরেশনের সাউথ ওয়েস্টার্ন ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্সের প্রধান ডুয়ান শিউরু এক প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে এ ঘোষণা দেন। ডিভাইসটি প্রকল্পে কাজ করা চীনাদের প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করবে আন্তর্জাতিক থার্মোনিউক্লিয়ার এক্সপেরিমেন্টাল রিঅ্যাক্টর (ITER)সেইসাথে নির্মাণ।

তাই আমি মনে করি এটি এখনও একটি শক্তি বিপ্লব নয়, যদিও এটি চীনাদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। চুল্লি KhL-2M এ পর্যন্ত খুব কম জানা যায়। আমরা জানি না এই চুল্লির প্রক্ষিপ্ত তাপীয় আউটপুট কী বা এটিতে পারমাণবিক ফিউশন বিক্রিয়া চালানোর জন্য শক্তির কী স্তর প্রয়োজন। আমরা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জিনিসটি জানি না - চাইনিজ ফিউশন চুল্লিটি কি একটি ইতিবাচক শক্তির ভারসাম্য সহ একটি নকশা, নাকি এটি কেবলমাত্র অন্য একটি পরীক্ষামূলক ফিউশন চুল্লি যা ফিউশন বিক্রিয়াকে অনুমতি দেয়, কিন্তু একই সাথে "ইগনিশন" এর চেয়ে বেশি শক্তি প্রয়োজন। শক্তি যা প্রতিক্রিয়ার ফলে পাওয়া যেতে পারে।

আন্তর্জাতিক প্রচেষ্টা

চীন, ইউরোপীয় ইউনিয়ন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ভারত, জাপান, দক্ষিণ কোরিয়া এবং রাশিয়া সহ, আইটিইআর প্রোগ্রামের সদস্য। উল্লিখিত দেশগুলি দ্বারা অর্থায়ন করা বর্তমান আন্তর্জাতিক গবেষণা প্রকল্পগুলির মধ্যে এটি সবচেয়ে ব্যয়বহুল, যার খরচ প্রায় 20 বিলিয়ন মার্কিন ডলার৷ এটি ঠান্ডা যুদ্ধের যুগে মিখাইল গর্বাচেভ এবং রোনাল্ড রিগানের সরকারের মধ্যে সহযোগিতার ফলস্বরূপ খোলা হয়েছিল এবং বহু বছর পরে 2006 সালে এই সমস্ত দেশের দ্বারা স্বাক্ষরিত একটি চুক্তিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।

2. ITER টোকামাকের নির্মাণ সাইটে

দক্ষিণ ফ্রান্সের ক্যাডারাচে আইটিইআর প্রকল্প (2) বিশ্বের বৃহত্তম টোকামাক, অর্থাৎ, একটি প্লাজমা চেম্বার তৈরি করছে যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেট দ্বারা উত্পন্ন একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। এই আবিষ্কারটি 50 এবং 60 এর দশকে সোভিয়েত ইউনিয়ন দ্বারা বিকশিত হয়েছিল। প্রকল্প ব্যবস্থাপক, লাভান কোবলেঞ্জ, ঘোষণা করেছে যে সংস্থাটি ডিসেম্বর 2025 এর মধ্যে "প্রথম প্লাজমা" পাবে। ITER-কে প্রতিবার প্রায় 1 হাজার মানুষের জন্য একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া সমর্থন করা উচিত। সেকেন্ড, শক্তি অর্জন 500-1100 মেগাওয়াট. তুলনা করার জন্য, এখন পর্যন্ত বৃহত্তম ব্রিটিশ টোকামাক, JET (যৌথ ইউরোপীয় টরাস), কয়েক দশ সেকেন্ডের জন্য একটি প্রতিক্রিয়া ধরে রাখে এবং পর্যন্ত শক্তি অর্জন করে 16 মেগাওয়াট. এই চুল্লিতে যে শক্তি তাপ আকারে নির্গত হবে- তা বিদ্যুতে রূপান্তরিত হওয়ার কথা নয়। গ্রিডে ফিউশন শক্তি সরবরাহ করা প্রশ্নের বাইরে কারণ প্রকল্পটি শুধুমাত্র গবেষণার উদ্দেশ্যে। শুধুমাত্র ITER-এর ভিত্তিতেই ভবিষ্যৎ প্রজন্মের থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর তৈরি করা হবে, যা শক্তিতে পৌঁছাবে। 3-4 হাজার। মেগাওয়াট.

সাধারণ ফিউশন পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি এখনও বিদ্যমান না হওয়ার প্রধান কারণ (ষাট বছরেরও বেশি বিস্তৃত এবং ব্যয়বহুল গবেষণা সত্ত্বেও) প্লাজমার আচরণ নিয়ন্ত্রণ এবং "পরিচালনা" করার অসুবিধা। যাইহোক, বছরের পর বছর ধরে পরীক্ষা-নিরীক্ষা অনেক মূল্যবান আবিষ্কার করেছে, এবং আজ ফিউশন শক্তি আগের চেয়ে কাছাকাছি বলে মনে হচ্ছে।

হিলিয়াম -3 যোগ করুন, নাড়ুন এবং গরম করুন

আইটিইআর হল বিশ্বব্যাপী ফিউশন গবেষণার প্রধান ফোকাস, তবে অনেক গবেষণা কেন্দ্র, কোম্পানি এবং সামরিক গবেষণাগারগুলি অন্যান্য ফিউশন প্রকল্পগুলিতেও কাজ করছে যা ক্লাসিক্যাল পদ্ধতি থেকে বিচ্যুত।

উদাহরণস্বরূপ, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পরিচালিত ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি থেকে সঙ্গে পরীক্ষা হেলেম-3 টোকামাক সহ উত্তেজনাপূর্ণ ফলাফল দিয়েছে শক্তি দশগুণ বৃদ্ধি প্লাজমা আয়ন। ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজিতে সি-মড টোকামাকের উপর পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালানো বিজ্ঞানীরা, বেলজিয়াম এবং যুক্তরাজ্যের বিশেষজ্ঞদের সাথে মিলে একটি নতুন ধরণের থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানী তৈরি করেছেন যাতে তিন ধরণের আয়ন রয়েছে। টীম অ্যালকেটার সি-মড (3) সেপ্টেম্বর 2016 সালে একটি গবেষণা পরিচালনা করেছিল, কিন্তু এই পরীক্ষাগুলি থেকে পাওয়া তথ্যগুলি সম্প্রতি বিশ্লেষণ করা হয়েছে, যা রক্তরস শক্তিতে একটি বিশাল বৃদ্ধি প্রকাশ করে। ফলাফলগুলি এতই উত্সাহজনক ছিল যে বিজ্ঞানীরা বিশ্বের বৃহত্তম অপারেটিং ফিউশন ল্যাবরেটরি, যুক্তরাজ্যের জেইটি, পরীক্ষাগুলি পুনরাবৃত্তি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। শক্তি একই বৃদ্ধি অর্জিত হয়েছে. গবেষণার ফলাফল নেচার ফিজিক্স জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

3. Tokamak Alcator C-Mod চালু আছে

পারমাণবিক জ্বালানীর কার্যকারিতা উন্নত করার চাবিকাঠি ছিল হিলিয়ামের একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ হিলিয়াম-3 এর ট্রেস পরিমাণ যোগ করা, যেখানে দুটির পরিবর্তে একটি নিউট্রন রয়েছে। অ্যালকেটর সি পদ্ধতিতে ব্যবহৃত পারমাণবিক জ্বালানীতে পূর্বে শুধুমাত্র দুই ধরনের আয়ন ছিল, ডিউটেরিয়াম এবং হাইড্রোজেন। ডিউটেরিয়াম, হাইড্রোজেনের একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ যার নিউক্লিয়াসে একটি নিউট্রন রয়েছে (নিউট্রন ছাড়া হাইড্রোজেনের বিপরীতে), এটি প্রায় 95% জ্বালানী তৈরি করে। প্লাজমা রিসার্চ সেন্টার এবং ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির (পিএসএফসি) বিজ্ঞানীরা একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছেন আরএফ হিটিং. টোকামাকের পাশের অ্যান্টেনাগুলি কণাগুলিকে উত্তেজিত করার জন্য একটি নির্দিষ্ট রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে এবং তরঙ্গগুলি হাইড্রোজেন আয়নগুলিকে "লক্ষ্য" করার জন্য ক্রমাঙ্কিত করা হয়। যেহেতু হাইড্রোজেন জ্বালানীর মোট ঘনত্বের একটি ক্ষুদ্র ভগ্নাংশ তৈরি করে, তাই উত্তাপের উপর আয়নগুলির শুধুমাত্র একটি ছোট ভগ্নাংশকে কেন্দ্রীভূত করা চরম শক্তির স্তরে পৌঁছানোর অনুমতি দেয়। আরও, উদ্দীপিত হাইড্রোজেন আয়নগুলি মিশ্রণে বিদ্যমান ডিউটেরিয়াম আয়নে চলে যায় এবং এইভাবে গঠিত কণাগুলি চুল্লির বাইরের শেলে প্রবেশ করে, তাপ মুক্ত করে।

এই প্রক্রিয়াটির কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায় যখন হিলিয়াম -3 আয়নগুলি মিশ্রণে 1% এর কম পরিমাণে যোগ করা হয়। অল্প পরিমাণে হিলিয়াম-3 এর উপর সমস্ত রেডিও উত্তাপকে কেন্দ্রীভূত করে, বিজ্ঞানীরা আয়নগুলির শক্তিকে মেগাইলেক্ট্রনভোল্টে (MeV) উন্নীত করেছেন।

প্রথম আসা - রাশিয়ান ভাষায় প্রথম পরিবেশিত সমতুল্য: দেরী অতিথি এবং হাড় খাওয়া

বিগত কয়েক বছরে নিয়ন্ত্রিত ফিউশন কাজের জগতে অনেক উন্নয়ন হয়েছে যা বিজ্ঞানীদের এবং আমাদের সকলের শেষ পর্যন্ত শক্তির "হলি গ্রেইল"-এ পৌঁছানোর আশা পুনরুজ্জীবিত করেছে।

ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি (DOE) এর প্রিন্সটন প্লাজমা ফিজিক্স ল্যাবরেটরি (PPPL) এর আবিষ্কারগুলি অন্যদের মধ্যে ভাল সংকেত অন্তর্ভুক্ত করে। তথাকথিত প্লাজমা বিক্ষিপ্ততাকে উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে রেডিও তরঙ্গগুলি ব্যাপক সাফল্যের সাথে ব্যবহার করা হয়েছে, যা থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়াকে "ড্রেসিং আপ" করার প্রক্রিয়াতে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। মার্চ 2019-এ একই গবেষণা দল একটি লিথিয়াম টোকামাক পরীক্ষার রিপোর্ট করেছিল যেখানে পরীক্ষার চুল্লির ভিতরের দেয়ালগুলি লিথিয়াম দিয়ে প্রলিপ্ত ছিল, এটি একটি উপাদান যা সাধারণত ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত ব্যাটারি থেকে পরিচিত। বিজ্ঞানীরা উল্লেখ করেছেন যে চুল্লির দেয়ালে লিথিয়ামের আস্তরণ বিক্ষিপ্ত প্লাজমা কণাকে শোষণ করে, তাদের প্লাজমা মেঘে প্রতিফলিত হতে বাধা দেয় এবং থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করে।

4. TAE টেকনোলজিস প্রকল্পের ভিজ্যুয়ালাইজেশন

প্রধান স্বনামধন্য বৈজ্ঞানিক প্রতিষ্ঠানের পণ্ডিতরাও তাদের ঘোষণায় সতর্ক আশাবাদী হয়ে উঠেছেন। সম্প্রতি, বেসরকারি খাতে নিয়ন্ত্রিত ফিউশন কৌশলগুলির প্রতি আগ্রহও ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। 2018 সালে, লকহিড মার্টিন পরবর্তী দশকের মধ্যে একটি কমপ্যাক্ট ফিউশন রিঅ্যাক্টর (CFR) প্রোটোটাইপ তৈরি করার পরিকল্পনা ঘোষণা করেছে। কোম্পানিটি যে প্রযুক্তিতে কাজ করছে তা যদি কাজ করে তবে একটি ট্রাক-আকারের ডিভাইস 100 বর্গফুট ডিভাইসের চাহিদা মেটাতে যথেষ্ট বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে সক্ষম হবে। শহরবাসী।

TAE টেকনোলজিস এবং ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি সহ কে প্রথম বাস্তব ফিউশন চুল্লি তৈরি করতে পারে তা দেখার জন্য অন্যান্য কোম্পানি এবং গবেষণা কেন্দ্রগুলি প্রতিযোগিতা করছে। এমনকি অ্যামাজনের জেফ বেজোস এবং মাইক্রোসফ্টের বিল গেটস সম্প্রতি একীভূতকরণ প্রকল্পে জড়িত হয়েছেন। এনবিসি নিউজ সম্প্রতি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সতেরোটি ছোট ফিউশন কোম্পানি গণনা করেছে। জেনারেল ফিউশন বা কমনওয়েলথ ফিউশন সিস্টেমের মতো স্টার্টআপগুলি উদ্ভাবনী সুপারকন্ডাক্টরের উপর ভিত্তি করে ছোট চুল্লিগুলিতে ফোকাস করছে।

"ঠান্ডা ফিউশন" ধারণা এবং বড় চুল্লির বিকল্প, না শুধুমাত্র tokamaks, কিন্তু তথাকথিত। নাক্ষত্রিক, একটি সামান্য ভিন্ন নকশা সঙ্গে, জার্মানি সহ নির্মিত. একটি ভিন্ন পদ্ধতির অনুসন্ধানও অব্যাহত রয়েছে। এর একটি উদাহরণ হল একটি ডিভাইস বলা হয় জেড-চিমটি, ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের দ্বারা নির্মিত এবং জার্নাল পদার্থবিজ্ঞান বিশ্বের সর্বশেষ সংখ্যা এক বর্ণনা. জেড-পিঞ্চ একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে প্লাজমাকে আটকে এবং সংকুচিত করে কাজ করে। পরীক্ষায়, প্লাজমাকে 16 মাইক্রোসেকেন্ডের জন্য স্থিতিশীল করা সম্ভব হয়েছিল এবং এই সময়ের প্রায় এক তৃতীয়াংশ ফিউশন প্রতিক্রিয়া চলেছিল। প্রদর্শনটি দেখানোর কথা ছিল যে ছোট আকারের সংশ্লেষণ সম্ভব, যদিও অনেক বিজ্ঞানীর এখনও এই বিষয়ে গুরুতর সন্দেহ রয়েছে।

পরিবর্তে, Google এবং অন্যান্য উন্নত প্রযুক্তি বিনিয়োগকারীদের সমর্থনের জন্য ধন্যবাদ, ক্যালিফোর্নিয়ার কোম্পানি TAE টেকনোলজিস ফিউশন পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য সাধারণের চেয়ে আলাদা ব্যবহার করে, বোরন জ্বালানী মিশ্রণ, যা প্রাথমিকভাবে তথাকথিত ফিউশন রকেট ইঞ্জিনের উদ্দেশ্যে ছোট এবং সস্তা চুল্লি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। একটি প্রোটোটাইপ নলাকার ফিউশন চুল্লি (4) কাউন্টার বিম (CBFR) সহ, যা হাইড্রোজেন গ্যাসকে উত্তপ্ত করে দুটি প্লাজমা রিং তৈরি করে। তারা জড় কণার বান্ডিলের সাথে একত্রিত হয় এবং এমন অবস্থায় রাখা হয়, যা রক্তরসের শক্তি এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধিতে অবদান রাখে।

কানাডিয়ান প্রদেশ ব্রিটিশ কলাম্বিয়ার আরেকটি ফিউশন স্টার্টআপ জেনারেল ফিউশন নিজে জেফ বেজোসের সমর্থন উপভোগ করে। সহজ কথায়, তার ধারণাটি হল একটি স্টিলের বলের ভিতরে তরল ধাতুর একটি বল (লিথিয়াম এবং সীসার মিশ্রণ) মধ্যে গরম প্লাজমা ইনজেক্ট করা, যার পরে প্লাজমাটি ডিজেল ইঞ্জিনের মতো পিস্টন দ্বারা সংকুচিত হয়। তৈরি করা চাপটি ফিউশনের দিকে পরিচালিত করবে, যা একটি নতুন ধরণের পাওয়ার প্ল্যান্টের টারবাইনগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য বিপুল পরিমাণ শক্তি ছেড়ে দেবে। জেনারেল ফিউশনের প্রধান প্রযুক্তি কর্মকর্তা মাইক ডেলেজ বলেছেন, বাণিজ্যিক পারমাণবিক ফিউশন দশ বছরের মধ্যে আত্মপ্রকাশ করতে পারে।

5. মার্কিন নৌবাহিনীর থার্মোনিউক্লিয়ার পেটেন্ট থেকে চিত্রিত।

সম্প্রতি, মার্কিন নৌবাহিনী একটি "প্লাজমা ফিউশন ডিভাইস" এর পেটেন্টও দাখিল করেছে। পেটেন্ট "ত্বরিত কম্পন" তৈরি করতে চৌম্বক ক্ষেত্র সম্পর্কে কথা বলে (5) ধারণাটি বহনযোগ্য হওয়ার জন্য যথেষ্ট ছোট ফিউশন চুল্লি তৈরি করা। বলা বাহুল্য, এই পেটেন্ট আবেদনটি সংশয়ের সাথে দেখা হয়েছিল।