নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের অসুবিধা কি? থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি: রাষ্ট্র এবং সম্ভাবনা

1। পরিচিতি

3. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন নিয়ন্ত্রণের সমস্যা

3.1 অর্থনৈতিক সমস্যা

3.2 চিকিৎসা সমস্যা

4। উপসংহার

5. তথ্যসূত্র

1। পরিচিতি

পরিচালিত সমস্যা থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন- মানবতার মুখোমুখি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলির মধ্যে একটি।

শক্তি ছাড়া মানব সভ্যতা থাকতে পারে না, অনেক কম বিকশিত হয়। প্রত্যেকেই ভালভাবে বোঝে যে উন্নত শক্তির উত্স, দুর্ভাগ্যবশত, শীঘ্রই ক্ষয় হতে পারে। ওয়ার্ল্ড এনার্জি কাউন্সিলের মতে, পৃথিবীতে 30 বছরের প্রমাণিত হাইড্রোকার্বন জ্বালানি মজুদ রয়েছে।

বর্তমানে শক্তির প্রধান উৎস হল তেল, গ্যাস এবং কয়লা।

বিশেষজ্ঞদের মতে, এসব খনিজ সম্পদের মজুদ ফুরিয়ে আসছে। প্রায় কোন অন্বেষণ করা, শোষণযোগ্য তেল ক্ষেত্র অবশিষ্ট নেই, এবং আমাদের নাতি-নাতনিরা ইতিমধ্যেই শক্তির ঘাটতির খুব গুরুতর সমস্যার মুখোমুখি হতে পারে।

সবচেয়ে জ্বালানি-সমৃদ্ধ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি অবশ্যই শত শত বছর ধরে মানবজাতিকে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে।

অধ্যয়নের উদ্দেশ্য: নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা।

পাঠ্য বিষয়: থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন।

অধ্যয়নের উদ্দেশ্য: থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন নিয়ন্ত্রণের সমস্যা সমাধান;

গবেষণার উদ্দেশ্য:

· থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার প্রকার অধ্যয়ন করুন।

· সময় মুক্তি পাওয়ার জন্য সমস্ত সম্ভাব্য বিকল্প বিবেচনা করুন থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া, মানুষ.

বিদ্যুতে শক্তির রূপান্তর সম্পর্কে একটি তত্ত্ব প্রস্তাব করুন।

পটভূমির তথ্য:

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ক্ষয় বা ফিউশনের সময় পারমাণবিক শক্তি নির্গত হয়। যেকোন শক্তি - ভৌত, রাসায়নিক বা পারমাণবিক - কাজ সম্পাদন করার, তাপ বা বিকিরণ নির্গত করার ক্ষমতা দ্বারা প্রকাশিত হয়। যে কোনও সিস্টেমে শক্তি সর্বদা সংরক্ষিত থাকে তবে এটি অন্য সিস্টেমে স্থানান্তরিত বা আকারে পরিবর্তন করা যেতে পারে।

অর্জননিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের শর্তগুলি বেশ কয়েকটি প্রধান সমস্যা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়:

· প্রথমে, আপনাকে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস গরম করতে হবে।

দ্বিতীয়ত, পর্যাপ্ত দীর্ঘ সময় ধরে বিক্রিয়াকারী নিউক্লিয়াসের সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।

তৃতীয়ত, নিঃসৃত শক্তির পরিমাণ অবশ্যই তাপ ও গ্যাসের ঘনত্ব সীমিত করার জন্য ব্যয় করার চেয়ে বেশি হতে হবে।

পরবর্তী সমস্যা হল এই শক্তি সঞ্চয় করা এবং বিদ্যুতে রূপান্তর করা

2. সূর্যের উপর থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়া

সৌর শক্তির উৎস কি? প্রচুর পরিমাণে শক্তি উৎপন্নকারী প্রক্রিয়াগুলির প্রকৃতি কী? কতক্ষণ সূর্য জ্বলতে থাকবে?

এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার প্রথম প্রচেষ্টা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে করেছিলেন, পরে পদার্থবিদরা শক্তি সংরক্ষণের আইন প্রণয়ন করেছিলেন।

রবার্ট মায়ার পরামর্শ দিয়েছিলেন যে উল্কা এবং উল্কা কণা দ্বারা পৃষ্ঠের উপর অবিরাম বোমাবর্ষণের কারণে সূর্যের আলো জ্বলে। এই অনুমানটি প্রত্যাখ্যান করা হয়েছিল, যেহেতু একটি সাধারণ গণনা দেখায় যে বর্তমান স্তরে সূর্যের উজ্জ্বলতা বজায় রাখার জন্য, প্রতি সেকেন্ডে 2∙10 15 কেজি এর উপর পড়ে যাওয়া প্রয়োজন। উল্কা পদার্থ. এক বছরের মধ্যে এর পরিমাণ হবে 6∙10 22 কেজি, এবং সূর্যের জীবদ্দশায়, 5 বিলিয়ন বছরেরও বেশি - 3∙10 32 কেজি। সৌর ভর এম

= 2∙10 30 kg, অতএব, পাঁচ বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময়, পদার্থ সূর্যের ভরের 150 গুণ সূর্যের উপর পতিত হওয়া উচিত ছিল।

দ্বিতীয় অনুমানটি 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে হেলমহোল্টজ এবং কেলভিন দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছিল। তারা পরামর্শ দিয়েছে যে সূর্য বার্ষিক 60-70 মিটার কম্প্রেশনের কারণে বিকিরণ করে। সংকোচনের কারণ - আপনি কি আমার সাথে কি করতে চানসূর্যের কণা, যে কারণে এই অনুমানকে সংকোচন বলা হয়। যদি আমরা এই অনুমান অনুসারে একটি গণনা করি, তবে সূর্যের বয়স 20 মিলিয়ন বছরের বেশি হবে না, যা পৃথিবীর মাটি এবং মাটির ভূতাত্ত্বিক নমুনার উপাদানগুলির তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের বিশ্লেষণ থেকে প্রাপ্ত আধুনিক তথ্যের বিরোধিতা করে। চাঁদ.

সৌর শক্তির সম্ভাব্য উত্স সম্পর্কে তৃতীয় অনুমানটি জেমস জিন্স বিংশ শতাব্দীর শুরুতে প্রকাশ করেছিলেন। তিনি পরামর্শ দিয়েছিলেন যে সূর্যের গভীরতায় ভারী তেজস্ক্রিয় উপাদান রয়েছে যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয় করে এবং শক্তি নির্গত করে। উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়ামকে থোরিয়ামে এবং তারপরে সীসায় রূপান্তরের সাথে শক্তির মুক্তি হয়। এই অনুমানের পরবর্তী বিশ্লেষণেও এর অসঙ্গতি দেখা গেছে; শুধুমাত্র ইউরেনিয়াম সমন্বিত একটি নক্ষত্র সূর্যের পর্যবেক্ষিত আলোকসজ্জা তৈরি করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি নির্গত করবে না। এছাড়াও, এমন নক্ষত্র রয়েছে যাদের দীপ্তি আমাদের নক্ষত্রের চেয়ে বহুগুণ বেশি। এটা অসম্ভাব্য যে এই নক্ষত্রগুলিতে তেজস্ক্রিয় পদার্থের বড় মজুদ থাকবে।

তারার অন্ত্রে পারমাণবিক প্রতিক্রিয়ার ফলে উপাদানগুলির সংশ্লেষণের অনুমান হিসাবে সবচেয়ে সম্ভাব্য অনুমান পরিণত হয়েছিল।

1935 সালে, হ্যান্স বেথে অনুমান করেছিলেন যে সৌর শক্তির উত্স হতে পারে হাইড্রোজেনকে হিলিয়ামে রূপান্তর করার থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া। এর জন্যই বেথে 1967 সালে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন।

সূর্যের রাসায়নিক গঠন অন্যান্য বেশিরভাগ নক্ষত্রের মতোই। আনুমানিক 75% হল হাইড্রোজেন, 25% হল হিলিয়াম এবং 1% এর কম হল অন্যান্য সমস্ত রাসায়নিক উপাদান (প্রধানত কার্বন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন ইত্যাদি)। মহাবিশ্বের জন্মের পরপরই, সেখানে কোনো "ভারী" উপাদান ছিল না। তাদের সব, i.e. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সময় নক্ষত্রে হাইড্রোজেনের "জ্বল" হওয়ার সময় হিলিয়ামের চেয়ে ভারী উপাদান এবং এমনকি অনেক আলফা কণা তৈরি হয়েছিল। সূর্যের মতো একটি নক্ষত্রের চরিত্রগত জীবনকাল দশ বিলিয়ন বছর।

শক্তির প্রধান উত্স হল প্রোটন-প্রোটন চক্র - একটি খুব ধীর প্রতিক্রিয়া (বৈশিষ্ট্যগত সময় 7.9∙10 9 বছর), কারণ এটি দুর্বল মিথস্ক্রিয়া কারণে হয়। এর সারমর্ম হল চারটি প্রোটন থেকে একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস তৈরি হয়। এই ক্ষেত্রে, একজোড়া পজিট্রন এবং একজোড়া নিউট্রিনো নির্গত হয়, সেইসাথে 26.7 MeV শক্তি। প্রতি সেকেন্ডে সূর্য দ্বারা নির্গত নিউট্রিনোর সংখ্যা শুধুমাত্র সূর্যের আলোর দ্বারা নির্ধারিত হয়। যেহেতু 26.7 MeV নির্গত হলে 2টি নিউট্রিনো জন্মে, তাই নিউট্রিনো নির্গমন হার হল: 1.8∙10 38 নিউট্রিনো/সেকেন্ড। এই তত্ত্বের একটি সরাসরি পরীক্ষা হল সৌর নিউট্রিনো পর্যবেক্ষণ। উচ্চ-শক্তি (বোরন) নিউট্রিনো ক্লোরিন-আর্গন পরীক্ষায় (ডেভিস পরীক্ষা) সনাক্ত করা হয় এবং সূর্যের আদর্শ মডেলের তাত্ত্বিক মানের তুলনায় ধারাবাহিকভাবে নিউট্রিনোর অভাব দেখায়। পিপি প্রতিক্রিয়ায় সরাসরি উদ্ভূত নিম্ন-শক্তির নিউট্রিনোগুলি গ্যালিয়াম-জার্মানিয়াম পরীক্ষায় রেকর্ড করা হয়েছে (গ্রান সাসো (ইতালি - জার্মানি) তে গ্যালেক্স এবং বাকসানে (রাশিয়া - মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)) তারাও "নিখোঁজ"।

কিছু অনুমান অনুসারে, যদি নিউট্রিনোর ভর শূন্য থেকে আলাদা থাকে তবে বিভিন্ন ধরণের নিউট্রিনোর দোলন (রূপান্তর) সম্ভব (মিখিভ – স্মিরনভ – উলফেনস্টাইন প্রভাব) (তিন ধরণের নিউট্রিনো রয়েছে: ইলেক্ট্রন, মিউন এবং টাউন নিউট্রিনো) . কারণ যেহেতু অন্যান্য নিউট্রিনোর ইলেক্ট্রনের তুলনায় পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার জন্য অনেক ছোট ক্রস বিভাগ রয়েছে, তাই সূর্যের স্ট্যান্ডার্ড মডেল পরিবর্তন না করেই পর্যবেক্ষণ করা ঘাটতি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যা পুরো জ্যোতির্বিজ্ঞানের তথ্যের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে।

প্রতি সেকেন্ডে, সূর্য প্রায় 600 মিলিয়ন টন হাইড্রোজেন প্রক্রিয়া করে। পারমাণবিক জ্বালানির মজুদ আরও পাঁচ বিলিয়ন বছর স্থায়ী হবে, তারপরে এটি ধীরে ধীরে সাদা বামনে পরিণত হবে।

সূর্যের কেন্দ্রীয় অংশগুলি সংকুচিত হবে, উত্তপ্ত হয়ে উঠবে এবং বাইরের শেলে স্থানান্তরিত তাপ আধুনিকগুলির তুলনায় এটির প্রসারণকে বিশাল আকারের দিকে নিয়ে যাবে: সূর্য এতটাই প্রসারিত হবে যে এটি বুধ, শুক্রকে শোষণ করবে এবং গ্রাস করবে " জ্বালানী" বর্তমানের তুলনায় একশ গুণ দ্রুত। এটি সূর্যের আকার বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করবে; আমাদের নক্ষত্রটি একটি লাল দৈত্য হয়ে উঠবে, যার আকার পৃথিবী থেকে সূর্যের দূরত্বের সাথে তুলনীয়!

আমরা, অবশ্যই, এই ধরনের একটি ঘটনা আগে থেকেই সচেতন থাকব, যেহেতু একটি নতুন পর্যায়ে রূপান্তর আনুমানিক 100-200 মিলিয়ন বছর লাগবে। যখন সূর্যের কেন্দ্রীয় অংশের তাপমাত্রা 100,000,000 K-এ পৌঁছাবে, তখন হিলিয়াম জ্বলতে শুরু করবে, ভারী উপাদানে পরিণত হবে এবং সূর্য কম্প্রেশন এবং প্রসারণের জটিল চক্রের পর্যায়ে প্রবেশ করবে। শেষ পর্যায়ে, আমাদের নক্ষত্রটি তার বাইরের শেল হারাবে, কেন্দ্রীয় কোরটি পৃথিবীর মতো একটি অবিশ্বাস্যভাবে উচ্চ ঘনত্ব এবং আকার থাকবে। আরও কয়েক বিলিয়ন বছর কেটে যাবে, এবং সূর্য শীতল হয়ে যাবে, সাদা বামনে পরিণত হবে।

3. নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা

সমস্ত উন্নত দেশের গবেষকরা একটি নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে আসন্ন শক্তি সংকট কাটিয়ে উঠতে তাদের আশা পোষণ করেন। এই জাতীয় প্রতিক্রিয়া - ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম থেকে হিলিয়ামের সংশ্লেষণ - লক্ষ লক্ষ বছর ধরে সূর্যের উপরে সংঘটিত হচ্ছে এবং স্থলজগতের পরিস্থিতিতে তারা এখন 50 বছর ধরে বিশাল এবং খুব ব্যয়বহুল লেজার ইনস্টলেশন, টোকামাক্সে এটি চালানোর চেষ্টা করছে। (গরম প্লাজমাতে থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া করার জন্য একটি যন্ত্র) এবং স্টেলারেটর (উচ্চ-তাপমাত্রার প্লাজমাকে সীমাবদ্ধ করার জন্য বন্ধ চৌম্বকীয় ফাঁদ)। যাইহোক, এই কঠিন সমস্যাটি সমাধান করার অন্যান্য উপায় রয়েছে এবং বিশাল টোকামাকের পরিবর্তে, সম্ভবত একটি মোটামুটি কমপ্যাক্ট এবং সস্তা কলাইডার - একটি সংঘর্ষকারী বিম এক্সিলারেটর - থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন চালানোর জন্য ব্যবহার করা সম্ভব হবে।

টোকামাকের কাজ করার জন্য খুব অল্প পরিমাণে লিথিয়াম এবং ডিউটেরিয়াম প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, 1 GW এর বৈদ্যুতিক শক্তি সহ একটি চুল্লি প্রতি বছর প্রায় 100 কেজি ডিউটেরিয়াম এবং 300 কেজি লিথিয়াম পোড়ায়। যদি আমরা ধরে নিই যে সমস্ত ফিউশন পাওয়ার প্ল্যান্ট 10 ট্রিলিয়ন উত্পাদন করবে। প্রতি বছর kWh বিদ্যুত, অর্থাৎ, পৃথিবীর সমস্ত বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি যে পরিমাণ আজ উত্পাদন করে, তারপরে বিশ্বের ডিউটেরিয়াম এবং লিথিয়ামের মজুদ বহু মিলিয়ন বছর ধরে মানবজাতিকে শক্তি সরবরাহ করার জন্য যথেষ্ট।

ডিউটেরিয়াম এবং লিথিয়ামের ফিউশন ছাড়াও, দুটি ডিউটেরিয়াম পরমাণু একত্রিত হলে বিশুদ্ধভাবে সৌর ফিউশন সম্ভব। এই প্রতিক্রিয়া আয়ত্ত করা হলে, শক্তি সমস্যা অবিলম্বে এবং চিরতরে সমাধান করা হবে।

নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন (CTF) এর যে কোনো পরিচিত রূপের মধ্যে, থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়া শক্তির অনিয়ন্ত্রিত বৃদ্ধির মোডে প্রবেশ করতে পারে না, তাই, এই ধরনের চুল্লি সহজাতভাবে নিরাপদ নয়।

সিভকোভা ওলগা দিমিত্রিভনা

এই কাজটি আঞ্চলিক শিক্ষা প্রতিষ্ঠানে 3য় স্থান অধিকার করেছে

ডাউনলোড করুন:

পূর্বরূপ:

পৌর শিক্ষা প্রতিষ্ঠান

গড় ব্যাপক স্কুল №175

এন নভগোরোদের লেনিনস্কি জেলা

থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা

সম্পূর্ণ করেছেন: সিভকোভা ওলগা দিমিত্রিভনা

ক্লাস 11 এর ছাত্র "এ", স্কুল নং 175

বৈজ্ঞানিক উপদেষ্টা:

কিরজাইভা ডি জি।

Nizhny Novgorod

২ 013 সাল.

ভূমিকা 3

2. নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন 8

3. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সুবিধা 10

4. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা 12

4.1 পরিবেশগত সমস্যা 15

4.2 চিকিৎসা সমস্যা 16

5. থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন 18

6. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের বিকাশের সম্ভাবনা 23

উপসংহার 26

সাহিত্য 27

ভূমিকা

বিভিন্ন পূর্বাভাস অনুসারে, গ্রহের বিদ্যুতের প্রধান উত্স 50-100 বছরের মধ্যে শেষ হয়ে যাবে। মানবতা 40 বছরের মধ্যে তার তেলের মজুদ, সর্বোচ্চ 80 বছরের মধ্যে গ্যাসের মজুদ এবং 80-100 বছরের মধ্যে ইউরেনিয়াম মজুদ শেষ করবে। কয়লার মজুদ 400 বছর স্থায়ী হতে পারে। কিন্তু এই জৈব জ্বালানীর ব্যবহার, এবং প্রধান হিসাবে, গ্রহটিকে পরিবেশগত বিপর্যয়ের দ্বারপ্রান্তে রাখে। আজ যদি এমন নির্দয় বায়ু দূষণ বন্ধ না করা হয়, তবে শতাব্দীর প্রশ্নই নেই। যার অর্থ বিকল্প উৎসঅদূর ভবিষ্যতের জন্য আমাদের শক্তি প্রয়োজন।

এবং এমন একটি সূত্র আছে। এটি থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি, যা একেবারে অ-তেজস্ক্রিয় ডিউটেরিয়াম এবং তেজস্ক্রিয় ট্রিটিয়াম ব্যবহার করে, কিন্তু পারমাণবিক শক্তির তুলনায় হাজার গুণ ছোট। এবং এই উত্সটি কার্যত অক্ষয়, এটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের সংঘর্ষের উপর ভিত্তি করে এবং হাইড্রোজেন মহাবিশ্বের সবচেয়ে সাধারণ পদার্থ।

এই এলাকায় মানবতার সম্মুখীন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ একনিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা।

বর্তমানে শক্তির প্রধান উৎস হল তেল, গ্যাস এবং কয়লা।

অধ্যয়নের উদ্দেশ্য:সমস্যা নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন।

পাঠ্য বিষয়:থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন।

অধ্যয়নের উদ্দেশ্য:থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন নিয়ন্ত্রণের সমস্যা সমাধান;

গবেষণার উদ্দেশ্য:

থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার প্রকার অধ্যয়ন কর।
একজন ব্যক্তির কাছে থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়ার সময় মুক্তি পাওয়া শক্তি বহন করার জন্য সমস্ত সম্ভাব্য বিকল্প বিবেচনা করুন।
শক্তির বিদ্যুতে রূপান্তর সম্পর্কে একটি তত্ত্ব প্রস্তাব কর।

পটভূমির তথ্য:

অর্জন নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের শর্তগুলি বেশ কয়েকটি প্রধান সমস্যা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়:

প্রথমত, আপনাকে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস গরম করতে হবে।
দ্বিতীয়ত, পর্যাপ্ত দীর্ঘ সময় ধরে প্রতিক্রিয়াশীল নিউক্লিয়াসের সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।
তৃতীয়ত, নিঃসৃত শক্তির পরিমাণ অবশ্যই তাপ ও গ্যাসের ঘনত্ব সীমিত করার জন্য ব্যয় করার চেয়ে বেশি হতে হবে।
পরবর্তী সমস্যা হল এই শক্তি সঞ্চয় করা এবং বিদ্যুতে রূপান্তর করা।

1. সূর্যের উপর থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়া

এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার প্রথম প্রচেষ্টা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে করেছিলেন, পদার্থবিদরা শক্তি সংরক্ষণের আইন প্রণয়ন করার পরে।

রবার্ট মায়ার পরামর্শ দিয়েছিলেন যে উল্কা এবং উল্কা কণা দ্বারা পৃষ্ঠের উপর অবিরাম বোমাবর্ষণের কারণে সূর্য আলোকিত হয়। এই অনুমানটি প্রত্যাখ্যান করা হয়েছিল, যেহেতু একটি সাধারণ গণনা দেখায় যে বর্তমান স্তরে সূর্যের উজ্জ্বলতা বজায় রাখার জন্য, প্রতি সেকেন্ডে 2∙10 এর উপর পড়তে হবে। 15 কেজি উল্কা উপাদান। এক বছরের মধ্যে এর পরিমাণ হবে 6∙10 22 কেজি, এবং সূর্যের অস্তিত্বের সময়, 5 বিলিয়ন বছরেরও বেশি - 3∙10 32 কেজি. সৌর ভর এম = 2∙10 30 kg, তাই পাঁচ বিলিয়ন বছরে, পদার্থ সূর্যের ভরের 150 গুণ সূর্যের উপর পতিত হওয়া উচিত ছিল।

দ্বিতীয় অনুমানটি 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে হেলমহোল্টজ এবং কেলভিন দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছিল। তারা পরামর্শ দিয়েছে যে সূর্য বার্ষিক 60-70 মিটার কম্প্রেশনের কারণে বিকিরণ করে। সংকোচনের কারণ হল সূর্যের কণার পারস্পরিক আকর্ষণ, তাই এই অনুমানটিকে বলা হয়েছিলসংকোচনমূলক . যদি আমরা এই অনুমান অনুসারে একটি গণনা করি, তবে সূর্যের বয়স 20 মিলিয়ন বছরের বেশি হবে না, যা পৃথিবীর মাটি এবং মাটির ভূতাত্ত্বিক নমুনার উপাদানগুলির তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের বিশ্লেষণ থেকে প্রাপ্ত আধুনিক তথ্যের বিরোধিতা করে। চাঁদ.

শক্তির প্রধান উৎস হলপ্রোটন-প্রোটন চক্র - খুব ধীর প্রতিক্রিয়া (বৈশিষ্ট্যগত সময় 7.9∙10 9 বছর), যেহেতু এটি দুর্বল মিথস্ক্রিয়া কারণে। এর সারমর্ম হল চারটি প্রোটন থেকে একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস তৈরি হয়। এই ক্ষেত্রে, একজোড়া পজিট্রন এবং একজোড়া নিউট্রিনো নির্গত হয়, সেইসাথে 26.7 MeV শক্তি। প্রতি সেকেন্ডে সূর্য দ্বারা নির্গত নিউট্রিনোর সংখ্যা শুধুমাত্র সূর্যের আলোর দ্বারা নির্ধারিত হয়। যেহেতু 26.7 MeV নির্গত হলে 2টি নিউট্রিনো জন্মে, তাই নিউট্রিনো নির্গমন হার হল: 1.8∙10 38 নিউট্রিনো/সে. এই তত্ত্বের একটি সরাসরি পরীক্ষা হল সৌর নিউট্রিনো পর্যবেক্ষণ। উচ্চ-শক্তি (বোরন) নিউট্রিনো ক্লোরিন-আর্গন পরীক্ষায় (ডেভিস পরীক্ষা) সনাক্ত করা হয় এবং সূর্যের আদর্শ মডেলের তাত্ত্বিক মানের তুলনায় ধারাবাহিকভাবে নিউট্রিনোর অভাব দেখায়। পিপি প্রতিক্রিয়ায় সরাসরি উদ্ভূত নিম্ন-শক্তির নিউট্রিনোগুলি গ্যালিয়াম-জার্মানিয়াম পরীক্ষায় রেকর্ড করা হয়েছে (গ্রান সাসো (ইতালি - জার্মানি) তে গ্যালেক্স এবং বাকসানে (রাশিয়া - মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)) তারাও "নিখোঁজ"।

2. নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন।

নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন (CTF) হল শক্তি পাওয়ার জন্য হালকা থেকে ভারী পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের সংশ্লেষণ, যা বিস্ফোরক থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের বিপরীতে (থার্মোনিউক্লিয়ার অস্ত্রে ব্যবহৃত) নিয়ন্ত্রিত প্রকৃতির। নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন প্রথাগত পারমাণবিক শক্তি থেকে আলাদা যে পরেরটি একটি ক্ষয় প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে, যার সময় ভারী নিউক্লিয়াস থেকে হালকা নিউক্লিয়াস তৈরি হয়। নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন অর্জনের জন্য ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা প্রধান পারমাণবিক বিক্রিয়াগুলি ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করবে ( 2 H) এবং ট্রিটিয়াম (3 H), এবং দীর্ঘ মেয়াদে হিলিয়াম-3 ( 3 He) এবং boron-11 (11 B)।

নিয়ন্ত্রিত ফিউশন ব্যবহৃত জ্বালানীর ধরণের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের ফিউশন প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করতে পারে।

ডিউটেরিয়াম একটি থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানী। 2 ডি 1, ট্রিটিয়াম 3 টি 1 এবং 6 লি 3 . এই ধরনের প্রাথমিক পারমাণবিক জ্বালানী হল ডিউটেরিয়াম। 6 লি 3 সেকেন্ডারি থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানি উৎপাদনের জন্য কাঁচামাল হিসেবে কাজ করে-ট্রিটিয়াম

ট্রিটিয়াম 3 টি 1 - অতি ভারী হাইড্রোজেন 3 N 1 - প্রাকৃতিক Li এর বিকিরণ দ্বারা প্রাপ্ত ( 7.52% 6 লি 3 ) নিউট্রন এবং আলফা কণা ( 4 α 2 - হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াস 4 নয় 2 ) ট্রিটিয়ামের সাথে মিশ্রিত ডিউটেরিয়াম এবং 6 Li 3 (LiD এবং LiТ আকারে ) যখন জ্বালানীতে পারমাণবিক ফিউশন বিক্রিয়া করা হয়, তখন হিলিয়াম নিউক্লিয়াসের ফিউশন বিক্রিয়া ঘটে (দশ থেকে কয়েক মিলিয়ন ডিগ্রি তাপমাত্রায়)। নির্গত নিউট্রন নিউক্লিয়াস দ্বারা শোষিত হয় 6 লি 3 , এই ক্ষেত্রে প্রতিক্রিয়া অনুসারে অতিরিক্ত পরিমাণে ট্রিটিয়াম গঠিত হয়: 6 Li 3 + 1 p 0 = 3 T 1 + 4 He 2 ( ভর সংখ্যার যোগফলের বিক্রিয়ায় 6+1=3+4 এবং চার্জের যোগফল 3+0=1+2 সমীকরণের উভয় পাশে অবশ্যই একই হতে হবে)। ফিউশন বিক্রিয়ার ফলে, দুটি ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াস (ভারী হাইড্রোজেন) একটি ট্রিটিয়াম নিউক্লিয়াস (অতি ভারী হাইড্রোজেন) এবং একটি প্রোটন (একটি সাধারণ হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াস) উৎপন্ন করে: 2 D 1 + 2 D 1 = 3 T 1 + 1 P 1; হিলিয়াম আইসোটোপ নিউক্লিয়াস গঠনের সাথে প্রতিক্রিয়াটি একটি ভিন্ন পথ ধরে এগিয়ে যেতে পারে 3 He 2 এবং নিউট্রন 1 n 0: 2 D 1 + 2 D 1 = 3 He 2 + 1 n 0। ট্রিটিয়াম ডিউটেরিয়ামের সাথে বিক্রিয়া করে, নিউট্রন আবার উপস্থিত হয় যা সাথে যোগাযোগ করতে পারে 6 Li 3: 2 D 1 + 3 T 1 = 4 He 2 + 1 n 0 ইত্যাদি থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানির ক্যালোরিফিক মান বিচ্ছিন্ন পদার্থের তুলনায় 5-6 গুণ বেশি। হাইড্রোস্ফিয়ারে ডিউটেরিয়াম মজুদ ক্রম অনুসারে 10 13 টি . যাইহোক, বর্তমানে, শুধুমাত্র অনিয়ন্ত্রিত প্রতিক্রিয়া (বিস্ফোরণ) কার্যত সঞ্চালিত হয়; একটি নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া বাস্তবায়নের পদ্ধতিগুলির জন্য একটি ব্যাপক অনুসন্ধান চালানো হচ্ছে, যা নীতিগতভাবে মানবতাকে প্রায় সীমাহীন সময়ের জন্য শক্তি সরবরাহ করা সম্ভব করে তোলে।

3. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সুবিধা

পারমাণবিক বিভাজন প্রতিক্রিয়াগুলির তুলনায় থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের কী সুবিধা রয়েছে, যা আমাদের তাপনিউক্লিয়ার শক্তির বৃহৎ আকারের বিকাশের আশা করতে দেয়? প্রধান এবং মৌলিক পার্থক্য হল দীর্ঘজীবী অনুপস্থিতি তেজস্ক্রিয় বর্জ্য, যা পারমাণবিক বিভাজন চুল্লি জন্য সাধারণ. এবং যদিও থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টরের অপারেশনের সময় প্রথম প্রাচীরটি নিউট্রন দ্বারা সক্রিয় হয়, তবে উপযুক্ত কম-অ্যাক্টিভেশন স্ট্রাকচারাল উপকরণের পছন্দ একটি থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর তৈরির মৌলিক সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে যেখানে প্রথম প্রাচীরের প্ররোচিত কার্যকলাপ সম্পূর্ণরূপে হ্রাস পাবে। চুল্লি বন্ধ হওয়ার ত্রিশ বছর পর নিরাপদ স্তর। এর মানে হল যে একটি নিঃশেষিত চুল্লিকে শুধুমাত্র 30 বছরের জন্য মথবল করা প্রয়োজন, তারপরে উপকরণগুলি পুনর্ব্যবহৃত করা এবং একটি নতুন সংশ্লেষণ চুল্লিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পরিস্থিতিটি ফিশন রিঅ্যাক্টর থেকে মৌলিকভাবে আলাদা, যা তেজস্ক্রিয় বর্জ্য তৈরি করে যার জন্য কয়েক হাজার বছর ধরে পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ এবং সংরক্ষণের প্রয়োজন হয়। কম তেজস্ক্রিয়তা ছাড়াও, থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তিতে জ্বালানী এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয় উপকরণের বিশাল, ব্যবহারিকভাবে অক্ষয় মজুদ রয়েছে, হাজার হাজার বছর না হলেও শত শত শক্তি উৎপাদনের জন্য যথেষ্ট।

এই সুবিধাগুলিই প্রধান পারমাণবিক দেশগুলিকে 50-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের উপর বড় আকারের গবেষণা শুরু করতে প্ররোচিত করেছিল। এই সময়ের মধ্যে, হাইড্রোজেন বোমার প্রথম সফল পরীক্ষাগুলি ইতিমধ্যে সোভিয়েত ইউনিয়ন এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পরিচালিত হয়েছিল, যা স্থলজগতের পরিস্থিতিতে পারমাণবিক ফিউশন শক্তি ব্যবহারের মৌলিক সম্ভাবনা নিশ্চিত করেছিল। প্রথম থেকেই, এটা স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের কোন সামরিক প্রয়োগ নেই। গবেষণাটি 1956 সালে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল এবং তখন থেকে ব্যাপক আন্তর্জাতিক সহযোগিতার কাঠামোর মধ্যে পরিচালিত হয়েছে। হাইড্রোজেন বোমাটি মাত্র কয়েক বছরের মধ্যে তৈরি করা হয়েছিল, এবং সেই সময়ে মনে হয়েছিল যে লক্ষ্য কাছাকাছি ছিল এবং 50 এর দশকের শেষের দিকে নির্মিত প্রথম বড় পরীক্ষামূলক সুবিধাগুলি থার্মোনিউক্লিয়ার প্লাজমা তৈরি করবে। যাইহোক, এমন পরিস্থিতি তৈরি করতে 40 বছরেরও বেশি গবেষণা লেগেছে যার অধীনে থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তির মুক্তি বিক্রিয়াকারী মিশ্রণের গরম করার শক্তির সাথে তুলনীয়। 1997 সালে, বৃহত্তম থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন, ইউরোপীয় টোকামাক (জেইটি), 16 মেগাওয়াট থার্মোনিউক্লিয়ার পাওয়ার পেয়েছে এবং এই প্রান্তিকের কাছাকাছি এসেছে।

এই বিলম্বের কারণ কি ছিল? দেখা গেল যে লক্ষ্য অর্জনের জন্য, পদার্থবিদ এবং প্রকৌশলীদের অনেকগুলি সমস্যার সমাধান করতে হয়েছিল যা যাত্রার শুরুতে তাদের কোনও ধারণা ছিল না। এই 40 বছরে, প্লাজমা পদার্থবিদ্যার বিজ্ঞান তৈরি করা হয়েছিল, যা প্রতিক্রিয়াশীল মিশ্রণে ঘটে যাওয়া জটিল শারীরিক প্রক্রিয়াগুলিকে বোঝা এবং বর্ণনা করা সম্ভব করেছিল। প্রকৌশলীদের সমান জটিল সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য প্রয়োজন, যার মধ্যে রয়েছে কীভাবে বড় আয়তনে গভীর ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে হয় তা শেখা, উপযুক্ত নির্মাণ সামগ্রী নির্বাচন এবং পরীক্ষা করা, বড় সুপারকন্ডাক্টিং চুম্বক, শক্তিশালী লেজার এবং এক্স-রে উত্সের বিকাশ, কণার শক্তিশালী বিম তৈরি করতে সক্ষম স্পন্দিত শক্তি ব্যবস্থার বিকাশ। , মিশ্রণের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি গরম করার পদ্ধতি বিকাশ করুন এবং আরও অনেক কিছু।

4. নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা

শারীরিক দৃষ্টিকোণ থেকে, সমস্যাটি সহজভাবে প্রণয়ন করা হয়। একটি স্ব-টেকসই পারমাণবিক ফিউশন বিক্রিয়া চালানোর জন্য, দুটি শর্ত পূরণ করা প্রয়োজন এবং যথেষ্ট।

বিক্রিয়ায় জড়িত নিউক্লিয়াসের শক্তি কমপক্ষে 10 keV হতে হবে। নিউক্লিয়ার ফিউশন ঘটতে হলে, বিক্রিয়ায় জড়িত নিউক্লিয়াসকে অবশ্যই ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে হবে পারমাণবিক শক্তি, যার পরিসর হল 10-12-10-13 সেমি। যাইহোক, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ থাকে এবং চার্জের মতোই বিকর্ষণ করে। পারমাণবিক শক্তির কর্মের সীমানায়, কুলম্ব বিকর্ষণ শক্তি 10 কেভির ক্রম অনুসারে। এই বাধা অতিক্রম করতে, সংঘর্ষের সময় নিউক্লিয়াসের একটি গতিশক্তি থাকতে হবে অন্তত এই মানের চেয়ে কম নয়।
বিক্রিয়াকারী নিউক্লিয়াসের ঘনত্বের গুণফল এবং ধরে রাখার সময় যে সময়ে তারা নির্দিষ্ট শক্তি ধরে রাখে তা অবশ্যই কমপক্ষে 1014 s.cm-3 হতে হবে। এই অবস্থা - তথাকথিত লসন মানদণ্ড - প্রতিক্রিয়ার অনলস সুবিধার সীমা নির্ধারণ করে। ফিউশন বিক্রিয়ায় নির্গত শক্তির জন্য অন্তত বিক্রিয়া শুরু করার শক্তি খরচ কভার করার জন্য, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে অনেক সংঘর্ষের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। প্রতিটি সংঘর্ষে যেখানে ডিউটেরিয়াম (D) এবং ট্রিটিয়াম (T) এর মধ্যে একটি ফিউশন বিক্রিয়া ঘটে, 17.6 MeV শক্তি নির্গত হয়, অর্থাৎ প্রায় 3.10-12 J। উদাহরণস্বরূপ, যদি 10 MJ শক্তি ইগনিশনে ব্যয় করা হয়, তাহলে প্রতিক্রিয়া অলাভজনক হবে যদি কমপক্ষে 3.1018 এতে অংশ নেয় বাষ্প ডি-টি. এবং এর জন্য, একটি মোটামুটি ঘন উচ্চ-শক্তির প্লাজমাকে চুল্লিতে দীর্ঘ সময় ধরে রাখতে হবে। এই অবস্থা লসন মানদণ্ড দ্বারা প্রকাশ করা হয়.

যদি উভয় প্রয়োজনীয়তা একযোগে পূরণ করা যায়, নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন সমস্যা সমাধান করা হবে।

যাইহোক, এই শারীরিক সমস্যার প্রযুক্তিগত বাস্তবায়ন প্রচুর অসুবিধার সম্মুখীন হয়। সর্বোপরি, 10 keV শক্তি হল 100 মিলিয়ন ডিগ্রি তাপমাত্রা। একটি পদার্থ শুধুমাত্র এই তাপমাত্রায় একটি ভ্যাকুয়ামে এক সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশের জন্য রাখা যেতে পারে, এটি ইনস্টলেশনের দেয়াল থেকে বিচ্ছিন্ন করে।

কিন্তু এই সমস্যা সমাধানের আরেকটি পদ্ধতি আছে - কোল্ড ফিউশন। একটি ঠান্ডা থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়া কি?এটি ঘরের তাপমাত্রায় সংঘটিত একটি "গরম" থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার একটি এনালগ।

প্রকৃতিতে, ধারাবাহিকতার একটি মাত্রার মধ্যে পদার্থ পরিবর্তনের কমপক্ষে দুটি উপায় রয়েছে। আপনি আগুনের উপর জল সিদ্ধ করতে পারেন, যেমন তাপগতভাবে, বা একটি মাইক্রোওয়েভ ওভেনে, যেমন ফ্রিকোয়েন্সি ফলাফল একই - জল ফুটে, শুধুমাত্র পার্থক্য যে ফ্রিকোয়েন্সি পদ্ধতি দ্রুত। অতি-উচ্চ তাপমাত্রা অর্জন করা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে বিভক্ত করতেও ব্যবহৃত হয়। তাপ পদ্ধতি একটি অনিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক বিক্রিয়া তৈরি করে। একটি ঠান্ডা থার্মোনিউক্লিয়ারের শক্তি হল ট্রানজিশন স্টেটের শক্তি। একটি ঠান্ডা থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া বহন করার জন্য একটি চুল্লির নকশার প্রধান শর্তগুলির মধ্যে একটি হল এর পিরামিডাল স্ফটিক আকৃতির অবস্থা। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ শর্ত হল ঘূর্ণায়মান চৌম্বকীয় এবং টর্শন ক্ষেত্রগুলির উপস্থিতি। ক্ষেত্রগুলির ছেদ হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের অস্থির ভারসাম্যের বিন্দুতে ঘটে।

ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি থেকে বিজ্ঞানী রুজি তালেয়ারখান, পলিটেকনিক ইউনিভার্সিটির রিচার্ড লাহে। রেনসিলিরা এবং শিক্ষাবিদ রবার্ট নিগমাটুলিন পরীক্ষাগারের পরিস্থিতিতে একটি ঠান্ডা থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া রেকর্ড করেছেন।

দলটি দুই থেকে তিন গ্লাস আকারের তরল অ্যাসিটোনের একটি বীকার ব্যবহার করেছিল। শব্দ তরঙ্গগুলি তীব্রভাবে তরলের মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়, যা পদার্থবিদ্যায় শাব্দ গহ্বর নামে পরিচিত একটি প্রভাব তৈরি করে, যার ফলে সোনোলুমিনিসেন্স হয়। গহ্বরের সময়, তরলে ছোট বুদবুদগুলি উপস্থিত হয়েছিল, যা ব্যাস দুই মিলিমিটারে বৃদ্ধি পেয়েছিল এবং বিস্ফোরিত হয়েছিল। বিস্ফোরণের সাথে আলোর ঝলকানি এবং শক্তির মুক্তি যেমন ছিল। বিস্ফোরণের মুহুর্তে বুদবুদের ভিতরের তাপমাত্রা 10 মিলিয়ন ডিগ্রী কেলভিনে পৌঁছেছিল এবং পরীক্ষকদের মতে, থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন চালানোর জন্য মুক্তি শক্তি যথেষ্ট।

"প্রযুক্তিগতভাবে," প্রতিক্রিয়াটির সারমর্ম হল যে দুটি ডিউটেরিয়াম পরমাণুর সংমিশ্রণের ফলে, তৃতীয়টি গঠিত হয় - হাইড্রোজেনের একটি আইসোটোপ, যা ট্রিটিয়াম নামে পরিচিত, এবং একটি নিউট্রন, যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

4.1 অর্থনৈতিক সমস্যা

একটি TCB তৈরি করার সময়, এটি শক্তিশালী কম্পিউটারে সজ্জিত একটি বড় ইনস্টলেশন হবে বলে ধরে নেওয়া হয়। এটি একটি সম্পূর্ণ ছোট শহর হবে। কিন্তু দুর্ঘটনা বা যন্ত্রপাতি নষ্ট হলে স্টেশনের কার্যক্রম ব্যাহত হবে।

এটি প্রদান করা হয় না, উদাহরণস্বরূপ, আধুনিক পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের নকশায়। এটা বিশ্বাস করা হয় যে প্রধান জিনিস তাদের নির্মাণ করা হয়, এবং পরে কি ঘটবে তা গুরুত্বপূর্ণ নয়।

কিন্তু ১টি স্টেশন ব্যর্থ হলে অনেক শহরই বিদ্যুৎবিহীন হয়ে পড়বে। আর্মেনিয়ার পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের উদাহরণে এটি লক্ষ্য করা যায়। তেজস্ক্রিয় বর্জ্য অপসারণ করা অত্যন্ত ব্যয়বহুল হয়ে উঠেছে। সবুজের অনুরোধে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি বন্ধ করে দেওয়া হয়। জনসংখ্যা বিদ্যুত ছাড়াই ছিল, পাওয়ার প্ল্যান্টের সরঞ্জামগুলি জীর্ণ হয়ে গিয়েছিল এবং পুনরুদ্ধারের জন্য আন্তর্জাতিক সংস্থাগুলির বরাদ্দকৃত অর্থ নষ্ট হয়েছিল।

একটি গুরুতর অর্থনৈতিক সমস্যা হল পরিত্যক্ত উৎপাদন সুবিধাগুলির দূষণমুক্ত করা যেখানে ইউরেনিয়াম প্রক্রিয়া করা হয়েছিল। উদাহরণস্বরূপ, "আকতাউ শহরের নিজস্ব একটি ছোট "চেরনোবিল" রয়েছে। এটি রাসায়নিক-হাইড্রোমেটালার্জিকাল প্ল্যান্টের (KhMZ) অঞ্চলে অবস্থিত। কিছু জায়গায় ইউরেনিয়াম প্রক্রিয়াকরণ কর্মশালায় (HMC) গামা ব্যাকগ্রাউন্ড বিকিরণ 11,000 মাইক্রো-তে পৌঁছেছে। প্রতি ঘন্টায় roentgens, গড় স্তরব্যাকগ্রাউন্ড - 200 মাইক্রোরেন্টজেন (সাধারণ প্রাকৃতিক পটভূমি প্রতি ঘন্টায় 10 থেকে 25 মাইক্রোরেন্টজেন)। প্ল্যান্ট বন্ধ হওয়ার পরে, এখানে কোনও দূষণমুক্ত করা হয়নি। সরঞ্জামের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ, প্রায় পনের হাজার টন, ইতিমধ্যেই অপরিবর্তনীয় তেজস্ক্রিয়তা রয়েছে। একই সময়ে, এই ধরনের বিপজ্জনক আইটেম অধীনে সংরক্ষণ করা হয় খোলা আকাশ, খারাপভাবে সুরক্ষিত এবং ক্রমাগত KhGMZ এর অঞ্চল থেকে দূরে নিয়ে যাওয়া হয়।

অতএব, যেহেতু কোন শাশ্বত উত্পাদন নেই, নতুন প্রযুক্তির আবির্ভাবের কারণে, TTS বন্ধ হয়ে যেতে পারে এবং তারপরে এন্টারপ্রাইজ থেকে বস্তু এবং ধাতু বাজারে শেষ হবে এবং স্থানীয় জনগণ ক্ষতিগ্রস্ত হবে।

ইউটিএসের কুলিং সিস্টেম পানি ব্যবহার করবে। কিন্তু পরিবেশবিদদের মতে, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিসংখ্যান নিলে দেখা যায়, এসব জলাশয়ের পানি পানের উপযোগী নয়।

বিশেষজ্ঞদের মতে, জলাধার পূর্ণ ভারী ধাতু(বিশেষত, থোরিয়াম-232), এবং কিছু জায়গায় গামা বিকিরণের মাত্রা 50 - 60 মাইক্রোরেন্টজেন প্রতি ঘন্টায় পৌঁছায়।

অর্থাৎ, এখন, একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের সময়, এমন কোনও উপায় সরবরাহ করা হয় না যা এলাকাটিকে তার আসল অবস্থায় ফিরিয়ে দেবে। এবং এন্টারপ্রাইজ বন্ধ হওয়ার পরে, কেউ জানে না কিভাবে জমে থাকা বর্জ্য কবর দেওয়া যায় এবং প্রাক্তন এন্টারপ্রাইজটি পরিষ্কার করা যায়।

4.2 চিকিৎসা সমস্যা

CTS এর ক্ষতিকর প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে ভাইরাস এবং ব্যাকটেরিয়াগুলির মিউট্যান্টের উত্পাদন যা ক্ষতিকারক পদার্থ তৈরি করে। এটি মানবদেহে পাওয়া ভাইরাস এবং ব্যাকটেরিয়াগুলির জন্য বিশেষভাবে সত্য। চেহারা ম্যালিগন্যান্ট টিউমারএবং ক্যান্সার, সম্ভবত ইউটিএস-এর কাছাকাছি বসবাসকারী গ্রামের বাসিন্দাদের মধ্যে একটি সাধারণ রোগ হবে। নিরাপত্তার কোনো উপায় না থাকায় বাসিন্দারা সবসময় বেশি ভোগান্তিতে পড়েন। ডসিমিটার ব্যয়বহুল এবং ওষুধ পাওয়া যায় না। CTS থেকে বর্জ্য নদীতে ডাম্প করা হবে, বাতাসে প্রবেশ করানো হবে বা ভূগর্ভস্থ স্তরে পাম্প করা হবে, যেমনটি বর্তমানে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে হচ্ছে।

উচ্চ মাত্রার সংস্পর্শে আসার পরপরই যে ক্ষতি হয় তা ছাড়াও, আয়নাইজিং বিকিরণ দীর্ঘমেয়াদী পরিণতি ঘটায়। প্রধানত কার্সিনোজেনেসিস এবং জেনেটিক ডিসঅর্ডার যা যেকোনো ডোজ এবং বিকিরণের প্রকারের সাথে ঘটতে পারে (এককালীন, দীর্ঘস্থায়ী, স্থানীয়)।

পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের কর্মীদের রোগ রেকর্ড করা ডাক্তারদের রিপোর্ট অনুসারে, কার্ডিওভাসকুলার রোগ (হার্ট অ্যাটাক) প্রথমে আসে, তারপরে ক্যান্সার। বিকিরণের প্রভাবে হৃৎপিণ্ডের পেশী পাতলা হয়ে যায়, চঞ্চল ও কম শক্তিশালী হয়ে ওঠে। সম্পূর্ণ বোধগম্য রোগ আছে। যেমন লিভার ফেইলিউর। কিন্তু কেন এমন হয়, তা এখনও জানেন না চিকিৎসকরা। দুর্ঘটনার সময় তেজস্ক্রিয় পদার্থ শ্বাসতন্ত্রে প্রবেশ করলে, ডাক্তাররা ফুসফুস এবং শ্বাসনালীর ক্ষতিগ্রস্ত টিস্যু কেটে ফেলেন এবং প্রতিবন্ধী ব্যক্তি শ্বাস-প্রশ্বাসের জন্য বহনযোগ্য যন্ত্র নিয়ে হাঁটেন।

5. থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন

আমাদের দেশে এবং বিশ্বের বেশিরভাগ উন্নত দেশগুলির বিজ্ঞানীরা বহু বছর ধরে শক্তির উদ্দেশ্যে থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করার সমস্যা অধ্যয়ন করছেন। অনন্য থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন তৈরি করা হয়েছে - সবচেয়ে জটিল প্রযুক্তিগত ডিভাইস, বিশাল শক্তি পাওয়ার সম্ভাবনা অধ্যয়ন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা এখন পর্যন্ত শুধুমাত্র একটি হাইড্রোজেন বোমার বিস্ফোরণের সময় মুক্তি পায়। বিজ্ঞানীরা শিখতে চান কীভাবে একটি থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করতে হয় - ভারী হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস (ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম) এর বিক্রিয়া উচ্চ তাপমাত্রায় হিলিয়াম নিউক্লিয়াস গঠন করে - যাতে মুক্তি পাওয়া শক্তি শান্তিপূর্ণ উদ্দেশ্যে, মানুষের সুবিধার জন্য ব্যবহার করা যায়। .

এক লিটার ট্যাপের পানিতে খুব কম ডিউটেরিয়াম থাকে। কিন্তু যদি এই ডিউটেরিয়াম সংগ্রহ করা হয় এবং একটি থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশনে জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে আপনি প্রায় 300 কিলোগ্রাম তেল পোড়ানোর মতো শক্তি পেতে পারেন। এবং প্রতি বছর উত্পাদিত প্রচলিত জ্বালানী জ্বালিয়ে এখন যে শক্তি পাওয়া যায় তা সরবরাহ করার জন্য, শুধুমাত্র 160 মিটারের পাশে একটি ঘনক্ষেত্রে থাকা জল থেকে ডিউটেরিয়াম বের করতে হবে। শুধু ভোলগা নদীই বছরে প্রায় 60,000 ঘনমিটার জল ক্যাস্পিয়ান সাগরে নিয়ে যায়।

একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া ঘটতে, বেশ কয়েকটি শর্ত পূরণ করতে হবে। এইভাবে, যে অঞ্চলে ভারী হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস একত্রিত হয় সেখানে তাপমাত্রা প্রায় 100 মিলিয়ন ডিগ্রি হওয়া উচিত। এত বিশাল তাপমাত্রায়, আমরা আর গ্যাসের কথা বলছি না, প্লাজমার কথা বলছি। প্লাজমা হল পদার্থের একটি অবস্থা যখন, উচ্চ গ্যাস তাপমাত্রায়, নিরপেক্ষ পরমাণুগুলি তাদের ইলেকট্রন হারায় এবং ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। অন্য কথায়, প্লাজমা হল স্বাধীনভাবে চলমান ইতিবাচক আয়ন এবং ইলেকট্রনের মিশ্রণ। দ্বিতীয় শর্তটি হল প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে কমপক্ষে 100 হাজার বিলিয়ন কণার প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে প্লাজমা ঘনত্ব বজায় রাখা। এবং পরিশেষে, প্রধান এবং সবচেয়ে কঠিন জিনিসটি হল অন্তত এক সেকেন্ডের জন্য থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার অগ্রগতি বজায় রাখা।

একটি থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশনের ওয়ার্কিং চেম্বারটি টরয়েডাল, একটি বিশাল ফাঁপা ডোনাটের মতো। এটি ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়ামের মিশ্রণে ভরা। চেম্বারের ভিতরেই, একটি প্লাজমা কয়েল তৈরি করা হয় - একটি কন্ডাকটর যার মাধ্যমে প্রায় 20 মিলিয়ন অ্যাম্পিয়ারের বৈদ্যুতিক প্রবাহ চলে।
বৈদ্যুতিক প্রবাহ তিনটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে। প্রথমত, এটি প্লাজমা তৈরি করে। দ্বিতীয়ত, এটি এটিকে একশ মিলিয়ন ডিগ্রি পর্যন্ত উত্তপ্ত করে। এবং অবশেষে, কারেন্ট নিজের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, অর্থাৎ, এটি প্লাজমাকে চৌম্বকীয় বল দিয়ে ঘিরে রাখে। নীতিগতভাবে, প্লাজমার চারপাশে বলয়ের রেখাগুলিকে স্থগিত রাখা উচিত এবং রক্তরসকে চেম্বারের দেয়ালের সংস্পর্শে আসতে বাধা দেওয়া উচিত। তবে, প্লাজমাকে স্থগিত রাখা এত সহজ নয়। বৈদ্যুতিক শক্তি প্লাজমা কন্ডাকটরকে বিকৃত করে, যার কোনো ধাতব পরিবাহীর শক্তি নেই। এটি বেঁকে যায়, চেম্বারের দেয়ালে আঘাত করে এবং এটিকে তার তাপীয় শক্তি দেয়। এটি প্রতিরোধ করার জন্য, কয়েলগুলি টরয়েডাল চেম্বারের উপরে স্থাপন করা হয়, চেম্বারে একটি অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, প্লাজমা পরিবাহীকে দেয়াল থেকে দূরে ঠেলে দেয়। কেবল এটিই যথেষ্ট নয় বলে প্রমাণিত হয়, যেহেতু বর্তমান সহ প্লাজমা কন্ডাক্টর প্রসারিত হয় এবং এর ব্যাস বাড়ায়। চৌম্বক ক্ষেত্র, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে তৈরি হয়, বহিরাগতদের ছাড়াই, প্লাজমা কন্ডাকটরকে প্রসারিত হতে না দেওয়ার জন্যও ডিজাইন করা হয়েছে। বহিরাগত বাহিনী. প্লাজমা কন্ডাকটরটিকে টরয়েডাল চেম্বারের সাথে একটি অ-চৌম্বকীয় উপাদান, সাধারণত তামা দিয়ে তৈরি আরেকটি বড় চেম্বারে রাখা হয়। যত তাড়াতাড়ি রক্তরস পরিবাহী ভারসাম্য অবস্থান থেকে বিচ্যুত করার চেষ্টা করে, একটি প্ররোচিত কারেন্ট তামার খোলের মধ্যে উপস্থিত হয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের নিয়ম অনুসারে, প্লাজমাতে কারেন্টের বিপরীত দিকে। ফলস্বরূপ, একটি কাউন্টারফোর্স উপস্থিত হয়, চেম্বারের দেয়াল থেকে প্লাজমাকে বিতাড়িত করে।
1949 খ্রিস্টাব্দে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের দ্বারা রক্তরসকে চেম্বারের দেয়ালের সংস্পর্শে না রাখার প্রস্তাব করা হয়েছিল। সাখারভ, এবং একটু পরে আমেরিকান জে. স্পিটজার।

পদার্থবিজ্ঞানে, প্রতিটি নতুন ধরণের পরীক্ষামূলক সেটআপের নাম দেওয়ার প্রথা রয়েছে। এই ধরনের উইন্ডিং সিস্টেম সহ একটি কাঠামোকে টোকামাক বলা হয় - "টরয়েডাল চেম্বার এবং চৌম্বকীয় কয়েল" এর জন্য সংক্ষিপ্ত।

1970-এর দশকে, ইউএসএসআর টোকামাক-10 নামে একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্ল্যান্ট তৈরি করেছিল। এটির নামকরণ করা হয়েছে পরমাণু শক্তি ইনস্টিটিউটে। আই.ভি. কুর্চাতোভা। এই ইনস্টলেশনটি ব্যবহার করে, আমরা 10 মিলিয়ন ডিগ্রির একটি প্লাজমা কন্ডাকটর তাপমাত্রা, প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে কমপক্ষে 100 হাজার বিলিয়ন কণার প্লাজমা ঘনত্ব এবং 0.5 সেকেন্ডের কাছাকাছি প্লাজমা ধরে রাখার সময় পেয়েছি। আজ আমাদের দেশের বৃহত্তম ইনস্টলেশন, টোকামাক -15, মস্কোতেও নির্মিত হয়েছিল বৈজ্ঞানিক কেন্দ্র"কুরচাটভ ইনস্টিটিউট"।

সমস্ত তৈরি করা থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশনগুলি এখন পর্যন্ত শুধুমাত্র প্লাজমাকে উত্তপ্ত করতে এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করতে শক্তি খরচ করে। ভবিষ্যতের থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশনের বিপরীতে, এত বেশি শক্তি মুক্ত করা উচিত যে এর একটি ছোট অংশ থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া বজায় রাখতে ব্যবহার করা যেতে পারে, অর্থাৎ, প্লাজমা গরম করা, চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা এবং অনেক সহায়ক ডিভাইস এবং যন্ত্রকে শক্তি দেওয়া, এবং প্রধান অংশটি বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে ব্যবহারের জন্য দেওয়া যেতে পারে।

1997 সালে, যুক্তরাজ্যে, জেইটি টোকামাক ইনপুট এবং আউটপুট শক্তির মধ্যে একটি মিল অর্জন করেছিল। যদিও এটি, অবশ্যই, প্রক্রিয়াটি স্ব-টিকিয়ে রাখার জন্য যথেষ্ট নয়: প্রাপ্ত শক্তির 80 শতাংশ পর্যন্ত হারিয়ে গেছে। চুল্লিটি কাজ করার জন্য, প্লাজমা গরম করতে এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরিতে ব্যয় করার চেয়ে পাঁচগুণ বেশি শক্তি উত্পাদন করতে হবে।
1986 সালে, ইউরোপীয় ইউনিয়নের দেশগুলি, ইউএসএসআর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জাপানের সাথে একসাথে, 2010 সালের মধ্যে যৌথভাবে বিকাশ ও নির্মাণ করার সিদ্ধান্ত নেয় একটি যথেষ্ট বড় টোকামাক যা কেবলমাত্র প্লাজমাতে তাপ-নিউক্লিয়ার ফিউশনকে সমর্থন করার জন্য নয়, শক্তি উত্পাদন করতে সক্ষম। দরকারী বৈদ্যুতিক শক্তি। এই চুল্লিটিকে আইটিইআর বলা হত, "আন্তর্জাতিক থার্মোনিউক্লিয়ার পরীক্ষামূলক চুল্লি" এর সংক্ষিপ্ত রূপ। 1998 সালের মধ্যে, ডিজাইনের গণনা সম্পূর্ণ করা সম্ভব হয়েছিল, কিন্তু আমেরিকান প্রত্যাখ্যানের কারণে, এর খরচ কমাতে চুল্লির নকশায় পরিবর্তন আনতে হয়েছিল।

আপনি কণা সরাতে দিতে পারেন স্বাভাবিকভাবে, এবং ক্যামেরাকে একটি আকৃতি দিন যা তাদের গতিপথ অনুসরণ করে। ক্যামেরা তখন একটি বরং উদ্ভট চেহারা আছে. এটি জটিল কনফিগারেশনের বাহ্যিক কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রে উদ্ভূত প্লাজমা ফিলামেন্টের আকৃতির পুনরাবৃত্তি করে। চৌম্বক ক্ষেত্রটি টোকামাকের চেয়ে অনেক বেশি জটিল কনফিগারেশনের বাহ্যিক কয়েল দ্বারা তৈরি হয়। এই ধরনের যন্ত্রকে স্টেলারেটর বলা হয়। Uragan-3M টরস্যাট্রন আমাদের দেশে নির্মিত হয়েছিল। এই পরীক্ষামূলক স্টেলারেটরটি দশ মিলিয়ন ডিগ্রিতে উত্তপ্ত প্লাজমা ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

বর্তমানে, টোকামাকের অন্যান্য গুরুতর প্রতিযোগী রয়েছে যা জড়তা থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন ব্যবহার করে। এই ক্ষেত্রে, একটি ডিউটেরিয়াম-ট্রিটিয়াম মিশ্রণের বেশ কয়েকটি মিলিগ্রাম 1-2 মিলিমিটার ব্যাস সহ একটি ক্যাপসুলে আবদ্ধ থাকে। কয়েক ডজন শক্তিশালী লেজার থেকে স্পন্দিত বিকিরণ ক্যাপসুলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়। ফলস্বরূপ, ক্যাপসুল তাত্ক্ষণিকভাবে বাষ্পীভূত হয়। আপনাকে 5-10 ন্যানোসেকেন্ডে বিকিরণে 2 MJ শক্তি লাগাতে হবে। তারপর হালকা চাপ মিশ্রণটিকে এমন পরিমাণে সংকুচিত করবে যে একটি থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া ঘটতে পারে। বিস্ফোরণের সময় মুক্তি পাওয়া শক্তি, একশো কিলোগ্রাম টিএনটি বিস্ফোরণের শক্তির সমতুল্য, আরও সুবিধাজনক আকারে রূপান্তরিত হবে - উদাহরণস্বরূপ, বিদ্যুতে। যাইহোক, স্টেলারেটর এবং ইনর্শিয়াল ফিউশন সুবিধাগুলির নির্মাণও গুরুতর প্রযুক্তিগত সমস্যার সম্মুখীন হয়। সম্ভবত, বাস্তবিক ব্যবহারথার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি অদূর ভবিষ্যতের বিষয় নয়।

6. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের বিকাশের সম্ভাবনা

দীর্ঘমেয়াদে পারমাণবিক শিল্পের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ হল ভবিষ্যতের শক্তি শিল্পের ভিত্তি হিসাবে নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন প্রযুক্তি আয়ত্ত করা। বর্তমানে, নতুন শক্তির উত্সগুলির বিকাশ এবং বিকাশের বিষয়ে সারা বিশ্বে কৌশলগত সিদ্ধান্ত নেওয়া হচ্ছে। এই জাতীয় উত্সগুলি বিকাশের প্রয়োজনীয়তা শক্তি উত্পাদনের প্রত্যাশিত ঘাটতি এবং সীমিত জ্বালানী সংস্থানগুলির সাথে জড়িত। সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল উদ্ভাবনী শক্তির উত্সগুলির মধ্যে একটি হল নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন (CTF)। যখন ভারী হাইড্রোজেন আইসোটোপের নিউক্লিয়াস একসাথে ফিউজ হয় তখন ফিউশন শক্তি নির্গত হয়। একটি থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লির জন্য জ্বালানী হল জল এবং লিথিয়াম, যার মজুদ কার্যত সীমাহীন। পার্থিব অবস্থার মধ্যে, CTS বাস্তবায়ন একটি জটিল বৈজ্ঞানিক এবং প্রযুক্তিগত সমস্যা উপস্থাপন করে যা 100 মিলিয়ন ডিগ্রির বেশি পদার্থের তাপমাত্রা এবং চুল্লির দেয়াল থেকে সংশ্লেষণ এলাকার তাপ নিরোধক প্রাপ্তির সাথে যুক্ত।

ফিউশন একটি দীর্ঘমেয়াদী প্রকল্প, যেখানে একটি বাণিজ্যিক সুবিধা 2040-2050 সালের মধ্যে নির্মিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে। থার্মোনিউক্লিয়ার এনার্জি আয়ত্ত করার জন্য সবচেয়ে সম্ভাব্য দৃশ্য তিনটি ধাপের বাস্তবায়ন জড়িত:
- থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার দীর্ঘমেয়াদী জ্বলন মোড আয়ত্ত করা;
- বিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রদর্শনী;
- শিল্প থার্মোনিউক্লিয়ার স্টেশন তৈরি করা।

আন্তর্জাতিক প্রকল্প ITER (ইন্টারন্যাশনাল থার্মোনিউক্লিয়ার এক্সপেরিমেন্টাল রিঅ্যাক্টর) এর অংশ হিসাবে, এটি প্লাজমা বন্দীকরণ এবং শক্তি উৎপাদনের প্রযুক্তিগত সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।আইটিইআর প্রকল্পের মূল লক্ষ্য হল হাইড্রোজেন আইসোটোপ - ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়ামের সংশ্লেষণের (ফিউশন) প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে শক্তি প্রাপ্তির বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত সম্ভাবনা প্রদর্শন করা। 100 মিলিয়ন ডিগ্রি প্লাজমা তাপমাত্রায় ITER চুল্লির ডিজাইন থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি প্রায় 500 মেগাওয়াট হবে।
নভেম্বর 2006 সালে, ITER প্রকল্পের সমস্ত অংশগ্রহণকারীরা - ইউরোপীয় ইউনিয়ন, রাশিয়া, জাপান, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন, কোরিয়া এবং ভারত - আইটিইআর প্রকল্পের যৌথ বাস্তবায়নের জন্য ফিউশন শক্তির জন্য আন্তর্জাতিক আইটিইআর অর্গানাইজেশন তৈরির বিষয়ে চুক্তি স্বাক্ষর করেছে৷ চুল্লীর নির্মাণ পর্ব শুরু হয় 2007 সালে।

আইটিইআর প্রকল্পে রাশিয়ার অংশগ্রহণের মধ্যে রয়েছে রিঅ্যাক্টর নির্মাণ সাইটের (ক্যাডারাচে, ফ্রান্স) উন্নয়ন, উত্পাদন এবং বিতরণ। প্রযুক্তিগত সরঞ্জামএবং নগদ অবদান করা, সাধারণত চুল্লি নির্মাণের মোট খরচের প্রায় 10% পরিমাণ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন, ভারত, কোরিয়া এবং জাপানের অবদানের সমান অংশ রয়েছে।
নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের শক্তি আয়ত্ত করার জন্য রোডম্যাপ

2000 (আধুনিক স্তর):
সমস্যাগুলি সমাধান করা: খরচ এবং শক্তি উৎপাদনের সমতা অর্জন
টোকামাকের সর্বশেষ প্রজন্ম শক্তির বৃহৎ মুক্তির সাথে নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার দহনের বাস্তবায়নের কাছাকাছি আসা সম্ভব করেছে।
থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়ার শক্তি 17 মেগাওয়াট (জেইটি ইনস্টলেশন, ইইউ) স্তরে পৌঁছেছে, যা প্লাজমাতে বিনিয়োগ করা শক্তির সাথে তুলনীয়।
2020:

আইটিইআর প্রকল্পে সমস্যাগুলি সমাধান করা হয়েছে: দীর্ঘমেয়াদী প্রতিক্রিয়া, থার্মোনিউক্লিয়ার প্রযুক্তির বিকাশ এবং একীকরণ.

আইটিইআর প্রকল্পের লক্ষ্য হল একটি থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার নিয়ন্ত্রিত ইগনিশন এবং এর দীর্ঘমেয়াদী দহন অর্জন করা যা ফিউশন প্রতিক্রিয়া Q³10 শুরু করার ক্ষমতার চেয়ে দশগুণ বেশি থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তির সাথে।

2030:
সমস্যা সমাধান করা হবে: একটি ডেমো ডেমোনস্ট্রেশন স্টেশন নির্মাণ (DTE)
OFC-এর জন্য সর্বোত্তম উপকরণ এবং প্রযুক্তি নির্বাচন, একটি পরীক্ষামূলক থার্মোনিউক্লিয়ার পাওয়ার প্ল্যান্টের নকশা, নির্মাণ এবং স্টার্ট-আপ পরীক্ষাগুলি DEMO প্রকল্পের কাঠামোর মধ্যে সম্পন্ন হয়েছিল, PFC-এর ধারণাগত নকশা সম্পন্ন হয়েছিল।
2050
সমাধান করা কাজগুলি: PTE-এর নকশা এবং নির্মাণ, DEMO-তে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদন প্রযুক্তির পরীক্ষা শেষ করা।
উচ্চ নিরাপত্তা মার্জিন এবং শক্তি খরচ গ্রহণযোগ্য অর্থনৈতিক সূচক সহ একটি শিল্প শক্তি স্টেশন তৈরি করা।
মানবতা একটি অক্ষয়, পরিবেশগত এবং অর্থনৈতিকভাবে গ্রহণযোগ্য শক্তির উত্সে হাত পাবে।থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর প্রকল্পটি টোকামাক-টাইপ ম্যাগনেটিক প্লাজমা কনফাইনমেন্ট সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা প্রথম ইউএসএসআর-এ বিকশিত এবং প্রয়োগ করা হয়েছিল। 1968 সালে, T-3 টোকামাকে 10 মিলিয়ন ডিগ্রি প্লাজমা তাপমাত্রা পৌঁছেছিল। সেই সময় থেকে, টোকামাক ইনস্টলেশনগুলি সমস্ত দেশে থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের গবেষণায় একটি অগ্রণী দিক হয়ে উঠেছে।

বর্তমানে রাশিয়ায় ব্যবহৃত হচ্ছে টোকামাক্স T-10 এবং T-15 (RRC "Kurchatov Institute"), T-11M (FSUE স্টেট সায়েন্টিফিক সেন্টার অফ দ্য রাশিয়ান ফেডারেশন TRINITI, Troitsk, মস্কো অঞ্চল), Globus-M, FT-2, Tuman-3 (A.F. Ioffe, St. Petersburg, RAS) এবং L-2 স্টেলারেটর (ইনস্টিটিউট অফ জেনারেল ফিজিক্স, মস্কো, আরএএস) এর নামানুসারে ফিজিক্যাল-টেকনিক্যাল ইনস্টিটিউট।

উপসংহার

পরিচালিত গবেষণার উপর ভিত্তি করে, নিম্নলিখিত উপসংহার টানা যেতে পারে:

থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন হল সবচেয়ে যুক্তিসঙ্গত, পরিবেশ বান্ধব এবং শক্তি উৎপাদনের সস্তা উপায়; উত্পাদিত তাপের পরিপ্রেক্ষিতে এটি অতুলনীয়। প্রাকৃতিক উৎসবর্তমানে মানুষের দ্বারা ব্যবহৃত। অবশ্যই, থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন আয়ত্ত করার প্রক্রিয়াটি বর্তমান এবং ভবিষ্যতে উভয় ক্ষেত্রেই মানবতার অনেক সমস্যার সমাধান করবে।

ভবিষ্যতে, থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন পৃথিবীর অত্যধিক জনসংখ্যার মতো আরেকটি "মানবতার সংকট" কাটিয়ে ওঠা সম্ভব করে তুলবে। এটি কোন গোপন বিষয় নয় যে পার্থিব সভ্যতার বিকাশের সাথে গ্রহের জনসংখ্যার ধ্রুবক এবং টেকসই বৃদ্ধি জড়িত, তাই "নতুন অঞ্চল" বিকাশের বিষয়টি, অন্য কথায়, স্থায়ী বসতি তৈরির জন্য সৌরজগতের প্রতিবেশী গ্রহগুলির উপনিবেশ, একটি। খুব নিকট ভবিষ্যতের ব্যাপার।

সাহিত্য

এ.পি. বাস্কাকভ। হিট ইঞ্জিনিয়ারিং / - এম.: এনারগোআটোমিজদাত, 1991
ভি.আই. ক্রুতভ। হিট ইঞ্জিনিয়ারিং /- এম.: ম্যাশিনোস্ট্রোনি, 1986
কে ভি টিখোমিরভ। তাপ প্রকৌশল, তাপ এবং গ্যাস সরবরাহ এবং বায়ুচলাচল - এম.: স্ট্রোইজদাত, 1991
ভিপি প্রিওব্রাজেনস্কি। তাপীয় পরিমাপ এবং যন্ত্র - এম.: এনার্জিয়া, 1978
জেফরি পি ফ্রেডবার্গ। প্লাজমা ফিজিক্স অ্যান্ড ফিউশন এনার্জি/ - কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেস, 2007।
http://www.college.ru./astronomy- জ্যোতির্বিদ্যা
http://n-t.ru/tp/ie/ts.htm সূর্যের উপর থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন- একটি নতুন সংস্করণভ্লাদিমির ভ্লাসভ

পূর্বরূপ:

উপস্থাপনা পূর্বরূপ ব্যবহার করতে, একটি Google অ্যাকাউন্ট তৈরি করুন এবং এতে লগ ইন করুন: https://accounts.google.com

স্লাইড ক্যাপশন:

থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন

ধারণা এটি এমন এক ধরনের পারমাণবিক বিক্রিয়া যাতে হালকা পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তাদের তাপীয় গতির গতিশক্তির কারণে ভারী একত্রিত হয়।

শক্তি গ্রহণ

তার গঠনের সাথে প্রতিক্রিয়ার জন্য সমীকরণ ⁴

সূর্যে থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া

নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন

ম্যাগনেটিক কয়েল সহ টরোইডাল চেম্বার (টোকামাক)

থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন আয়ত্ত করার জন্য প্রয়োজনীয়তা

থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর থেকে শেষ পর্যন্ত পাওয়া শক্তির আসন্ন ব্যবহার সম্পর্কে যথেষ্ট প্রামাণিক বিদেশী বিশেষজ্ঞদের সম্পূর্ণ আস্থায় পূর্ণ বিবৃতি সত্ত্বেও, সবকিছু এতটা আশাবাদী নয়। থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি, আপাতদৃষ্টিতে এত বোধগম্য এবং অ্যাক্সেসযোগ্য, বাস্তবে এখনও বাস্তবে ব্যাপক এবং ব্যাপক বাস্তবায়ন থেকে অনেক দূরে। সম্প্রতি, ইন্টারনেটে গোলাপী বার্তাগুলি পুনরায় আবির্ভূত হয়েছে, সাধারণ জনগণকে আশ্বস্ত করে যে "অদূর ভবিষ্যতে একটি ফিউশন চুল্লি তৈরিতে কার্যত কোনও প্রযুক্তিগত বাধা বাকি নেই।" তবে এমন আত্মবিশ্বাস আগেও ছিল। এটি একটি খুব প্রতিশ্রুতিশীল এবং সমাধানযোগ্য সমস্যা বলে মনে হয়েছিল। কিন্তু কয়েক ডজন বছর কেটে গেছে, এবং কার্ট, যেমন তারা বলে, এখনও আছে। শক্তির একটি অত্যন্ত দক্ষ পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ উত্স এখনও মানবতার নিয়ন্ত্রণের বাইরে রয়ে গেছে। আগের মতো, এটি গবেষণা এবং উন্নয়নের একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিষয়, যা একদিন একটি সফল প্রকল্পে পরিণত হবে - এবং তারপরে শক্তি আমাদের কাছে আসবে যেন কর্নুকোপিয়া থেকে। কিন্তু বাস্তবতা হল যে এই ধরনের দীর্ঘ অগ্রগতি, আরও বেশি সময় চিহ্নিত করার মতো, আপনাকে খুব গুরুত্ব সহকারে চিন্তা করতে এবং বর্তমান পরিস্থিতিকে মূল্যায়ন করতে বাধ্য করে। আমরা যদি কিছু গুরুত্বপূর্ণ বিষয়কে অবমূল্যায়ন করি, তাহলে কোন প্যারামিটারের তাৎপর্য এবং ভূমিকাকে বিবেচনায় নেবেন না। সর্বোপরি, এমনকি সৌরজগতেও একটি থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লি রয়েছে যা কার্যকর হয়নি। এটি বৃহস্পতি গ্রহ। ভর এবং মহাকর্ষীয় সংকোচনের অভাব দৈত্য গ্রহের এই প্রতিনিধিকে প্রয়োজনীয় শক্তিতে পৌঁছাতে এবং সৌরজগতের আরেকটি সূর্য হতে দেয়নি। এটি দেখা যাচ্ছে যে যেমন প্রচলিত পারমাণবিক জ্বালানীর জন্য একটি শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়া ঘটতে প্রয়োজনীয় একটি সমালোচনামূলক ভর রয়েছে, তাই এই ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধ পরামিতি রয়েছে। এবং যদি, কোনওভাবে প্রথাগত পারমাণবিক চার্জ ব্যবহার করার সময় ন্যূনতম প্রয়োজনীয় ভরের সীমাবদ্ধতাগুলিকে এড়ানোর জন্য, বিস্ফোরণের সময় উপাদানটির সংকোচন ব্যবহার করা হয়, তবে তাপ-নিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন তৈরির ক্ষেত্রে, কিছু অ-মানক সমাধানও প্রয়োজন।

সমস্যা হল যে প্লাজমা শুধুমাত্র প্রাপ্ত করা উচিত নয়, কিন্তু ধরে রাখা উচিত। যে থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর তৈরি হচ্ছে তার অপারেশনে আমাদের স্থিতিশীলতা দরকার। কিন্তু এটা একটা বড় সমস্যা।

অবশ্যই, থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সুবিধা সম্পর্কে কেউ তর্ক করবে না। এটি শক্তি পাওয়ার জন্য একটি প্রায় সীমাহীন সম্পদ। তবে রাশিয়ান সংস্থা আইটিইআর এর পরিচালক (আমরা আন্তর্জাতিক পরীক্ষামূলক থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লি সম্পর্কে কথা বলছি) যথাযথভাবে উল্লেখ করেছেন যে 10 বছরেরও বেশি আগে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইংল্যান্ড থার্মোনিউক্লিয়ার ইনস্টলেশন থেকে শক্তি পেয়েছিল, তবে এর আউটপুট বিনিয়োগ করা শক্তি থেকে অনেক দূরে ছিল। সর্বাধিক 70% এরও কম ছিল। কিন্তু আধুনিক প্রকল্পে (ITER) বিনিয়োগের তুলনায় 10 গুণ বেশি শক্তি পাওয়া জড়িত। অতএব, বিবৃতি যে প্রকল্পটি প্রযুক্তিগতভাবে জটিল এবং এতে সামঞ্জস্য করা হবে, সেইসাথে, অবশ্যই, চুল্লির প্রবর্তনের তারিখগুলিতে, এবং ফলস্বরূপ, এই উন্নয়নে বিনিয়োগকারী রাজ্যগুলিতে বিনিয়োগের ফেরত। , খুবই উদ্বেগজনক।

সুতরাং, প্রশ্ন উঠছে যে প্রাকৃতিক থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লিতে (তারা) প্লাজমা ধারণ করে শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ প্রতিস্থাপনের প্রচেষ্টা কতটা ন্যায়সঙ্গত? চৌম্বকক্ষেত্র- মানব প্রকৌশল সৃষ্টির ফলাফল? থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সুবিধা - শক্তির মুক্তি তাপ নিঃসরণের চেয়ে লক্ষ লক্ষ গুণ বেশি, উদাহরণস্বরূপ, প্রচলিত জ্বালানী পোড়ানোর সময় - - এটি একই সাথে, এটি সফলভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষেত্রে একটি বাধা। শক্তি ভাঙ্গা বিনামূল্যে. পর্যাপ্ত মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা সহজে যা সমাধান করা যায় তা প্রকৌশলী এবং বিজ্ঞানীদের জন্য একটি অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন সমস্যা হয়ে ওঠে। এই কারণেই থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তির জন্য তাৎক্ষণিক সম্ভাবনার বিষয়ে আশাবাদ ভাগ করা এত কঠিন। একটি প্রাকৃতিক থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর - সূর্য ব্যবহার করার অনেক বেশি সুযোগ রয়েছে। এই শক্তি কমপক্ষে আরও 5 বিলিয়ন বছর ধরে চলবে। এবং এর কারণে, ফটোসেল, থার্মোয়েলমেন্ট এবং এমনকি কিছু বাষ্প বয়লার কাজ করবে, যার জন্য লেন্স বা গোলাকার আয়না ব্যবহার করে জল গরম করা হবে।

গ্রন্থপঞ্জী লিঙ্ক

সিলাইভ আই.ভি., রাদচেঙ্কো টি.আই. থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের জন্য ইনস্টলেশন তৈরির সমস্যা // ফলিত এবং মৌলিক গবেষণার আন্তর্জাতিক জার্নাল। – 2014। – নং 1। – পি। 37-38;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4539 (অ্যাক্সেসের তারিখ: 09/19/2019)। আমরা আপনার নজরে আনছি প্রকাশনা সংস্থা "একাডেমি অফ ন্যাচারাল সায়েন্সেস" দ্বারা প্রকাশিত ম্যাগাজিনগুলি

ইউ.এন. ডনেস্ট্রোভস্কি - পদার্থবিজ্ঞানের ডাক্তার বিজ্ঞান, অধ্যাপক, নিউক্লিয়ার ফিউশন ইনস্টিটিউট,
আরআরসি "কুরচাটভ ইনস্টিটিউট", মস্কো, রাশিয়া
আন্তর্জাতিক সম্মেলনের উপকরণ
"ভবিষ্যতের পথ - বিজ্ঞান, বৈশ্বিক সমস্যা, স্বপ্ন এবং আশা"
নভেম্বর 26-28, 2007 ফলিত গণিত ইনস্টিটিউটের নামকরণ করা হয়েছে। এম.ভি. কেলডিশ আরএএস, মস্কো

নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন (CTF) দীর্ঘমেয়াদে শক্তি সমস্যার সমাধান করতে পারে? সিটিএস আয়ত্ত করার কতটা পথ ইতিমধ্যে সম্পন্ন হয়েছে এবং কতটা বাকি আছে? সামনে কি চ্যালেঞ্জ আছে? এই সমস্যাগুলি এই কাগজে আলোচনা করা হয়.

1. CTS এর জন্য শারীরিক পূর্বশর্ত

শক্তি উৎপাদনের জন্য হালকা নিউক্লিয়াসের নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া ব্যবহার করার প্রস্তাব করা হয়েছে। এই ধরনের অনেক বিক্রিয়ার মধ্যে, সবচেয়ে সহজে সঞ্চালিত বিক্রিয়া হল ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম নিউক্লিয়াসের ফিউশন।

এখানে, স্থিতিশীল হিলিয়াম নিউক্লিয়াস (আলফা কণা) নির্দেশ করা হয়, N হল নিউট্রন, এবং প্রতিক্রিয়ার পরে কণা শক্তি বন্ধনীতে চিহ্নিত করা হয়,। এই বিক্রিয়ায়, নিউট্রনের ভরের সাথে কণা প্রতি নির্গত শক্তি প্রায় 3.5 MeV। এটি ইউরেনিয়াম বিদারণের সময় নির্গত কণা প্রতি শক্তির প্রায় 3-4 গুণ।

শক্তি উৎপাদনের জন্য প্রতিক্রিয়া (1) বাস্তবায়নের চেষ্টা করার সময় কোন সমস্যা দেখা দেয়?

প্রধান সমস্যা হল যে ট্রিটিয়াম প্রকৃতিতে নেই। এটি তেজস্ক্রিয়, এর অর্ধ-জীবন প্রায় 12 বছর, অতএব, যদি এটি একবার পৃথিবীতে প্রচুর পরিমাণে ছিল, তবে অনেক আগে এর কিছুই অবশিষ্ট থাকে না। প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা বা মহাজাগতিক বিকিরণের কারণে পৃথিবীতে উৎপন্ন ট্রিটিয়ামের পরিমাণ নগণ্য। পারমাণবিক ইউরেনিয়াম চুল্লির অভ্যন্তরে সংঘটিত বিক্রিয়ায় অল্প পরিমাণে ট্রিটিয়াম উৎপন্ন হয়। কানাডার একটি চুল্লিতে, এই জাতীয় ট্রিটিয়াম সংগ্রহের আয়োজন করা হয়েছে, তবে চুল্লিগুলিতে এর উত্পাদন খুব ধীর এবং উত্পাদন খুব ব্যয়বহুল বলে প্রমাণিত হয়েছে।

এইভাবে, বিক্রিয়া (1) এর উপর ভিত্তি করে একটি থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লিতে শক্তি উৎপাদন একই চুল্লিতে ট্রিটিয়ামের যুগপৎ উৎপাদনের সাথে হতে হবে। আমরা নীচে আলোচনা করব কিভাবে এটি করা যেতে পারে।

উভয় কণা, ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম নিউক্লিয়াস, বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী (1), একটি ধনাত্মক চার্জ রয়েছে এবং তাই কুলম্ব বল দ্বারা একে অপরকে বিকর্ষণ করে। এই বল কাটিয়ে উঠতে, কণাগুলির অবশ্যই বেশি শক্তি থাকতে হবে। ট্রিটিয়াম-ডিউটেরিয়াম মিশ্রণের তাপমাত্রার উপর প্রতিক্রিয়া হারের নির্ভরতা (1), ডবল লগারিদমিক স্কেলে চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে।

এটি দেখা যায় যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে প্রতিক্রিয়ার সম্ভাবনা (1) দ্রুত বৃদ্ধি পায়। চুল্লির জন্য গ্রহণযোগ্য প্রতিক্রিয়া হার T > 10 keV তাপমাত্রায় অর্জন করা হয়। যদি আমরা সেই ডিগ্রিগুলিকে বিবেচনা করি, তবে চুল্লিতে তাপমাত্রা 100 মিলিয়ন ডিগ্রি ছাড়িয়ে যাওয়া উচিত। এই জাতীয় তাপমাত্রায় পদার্থের সমস্ত পরমাণু অবশ্যই আয়নিত হতে হবে এবং এই অবস্থায় থাকা পদার্থটিকে সাধারণত প্লাজমা বলা হয়। আসুন আমরা স্মরণ করি যে আধুনিক অনুমান অনুসারে, সূর্যের কেন্দ্রে তাপমাত্রা "মাত্র" 20 মিলিয়ন ডিগ্রিতে পৌঁছেছে।

অন্যান্য ফিউশন বিক্রিয়া রয়েছে যা নীতিগতভাবে থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি উৎপন্ন করার জন্য উপযুক্ত। এখানে আমরা শুধুমাত্র দুটি প্রতিক্রিয়া নোট করি যা সাহিত্যে ব্যাপকভাবে আলোচিত হয়:

এখানে হিলিয়াম নিউক্লিয়াসের একটি আইসোটোপ রয়েছে যার ভর 3, p হল একটি প্রোটন (হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস)। প্রতিক্রিয়া (2) ভাল কারণ পৃথিবীতে এটির জন্য যতটা জ্বালানী (ডিউটেরিয়াম) আপনি চান। থেকে ডিউটেরিয়াম আলাদা করার প্রযুক্তি সমুদ্রের জলপ্রমাণিত এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। দুর্ভাগ্যবশত, এই বিক্রিয়ার হার প্রতিক্রিয়ার হার (1) থেকে লক্ষণীয়ভাবে কম (চিত্র 1 দেখুন), তাই প্রতিক্রিয়া (2) এর জন্য প্রায় 500 মিলিয়ন ডিগ্রি তাপমাত্রা প্রয়োজন।

প্রতিক্রিয়া (3) বর্তমানে মহাকাশ ফ্লাইটের সাথে জড়িত ব্যক্তিদের মধ্যে ব্যাপক উত্তেজনা সৃষ্টি করছে। এটি জানা যায় যে চাঁদে এই আইসোটোপের অনেকগুলি রয়েছে, তাই এটিকে পৃথিবীতে পরিবহনের সম্ভাবনা মহাকাশবিজ্ঞানের অগ্রাধিকারমূলক কাজগুলির মধ্যে একটি হিসাবে আলোচনা করা হচ্ছে। দুর্ভাগ্যবশত, এই বিক্রিয়ার হার (চিত্র 1) লক্ষণীয়ভাবে কম; প্রতিক্রিয়ার হার (1) এবং এই বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রাও 500 মিলিয়ন ডিগ্রির স্তরে।

প্রায় 100 - 500 মিলিয়ন ডিগ্রি তাপমাত্রার সাথে প্লাজমা ধারণ করার জন্য, এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র (I.E. Tamm, A.D. Sakharov) ব্যবহার করার প্রস্তাব করা হয়েছিল। এখন সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল ইনস্টলেশন বলে মনে হচ্ছে যেখানে প্লাজমা একটি টরাস (ডোনাট) এর আকার ধারণ করে। আমরা এই টরাসের বৃহৎ ব্যাসার্ধকে দ্বারা চিহ্নিত করি আর, এবং মাধ্যমে ছোট ক. অস্থির রক্তরস গতি দমন করার জন্য, টরয়েডাল (অনুদৈর্ঘ্য) চৌম্বক ক্ষেত্র B 0 ছাড়াও, একটি ট্রান্সভার্স (পোলোয়েডাল) ক্ষেত্রও প্রয়োজন। দুটি ধরণের ইনস্টলেশন রয়েছে যেখানে এই ধরনের চৌম্বকীয় কনফিগারেশন প্রয়োগ করা হয়। টোকামাক-টাইপ ইনস্টলেশনে, একটি পোলয়েডাল ক্ষেত্র তৈরি করা হয় একটি অনুদৈর্ঘ্য স্রোত I দ্বারা প্লাজমাতে প্রবাহিত ক্ষেত্রের দিকে। স্টেলারেটর-টাইপ ইনস্টলেশনে, পোলয়েডাল ক্ষেত্রটি কারেন্ট বহনকারী বাহ্যিক হেলিকাল উইন্ডিং দ্বারা তৈরি করা হয়। এই সেটিংসের প্রতিটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। একটি টোকামাকে, বর্তমান আমি অবশ্যই ক্ষেত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে। স্টেলারেটর প্রযুক্তিগতভাবে আরও জটিল। আজকাল, টোকামাক-টাইপ ইনস্টলেশন আরও উন্নত। যদিও সেখানে বড়, সফলভাবে অপারেটিং স্টেলারেটর রয়েছে।

2. টোকামাক চুল্লির শর্ত

আমরা এখানে শুধুমাত্র দুটি প্রয়োজনীয় শর্ত নির্দেশ করব যা একটি টোকামাক চুল্লির প্লাজমা প্যারামিটারের জায়গায় "উইন্ডো" নির্ধারণ করে। অবশ্যই, আরও অনেক শর্ত রয়েছে যা এই "উইন্ডো" কমিয়ে দেয়, তবে সেগুলি এখনও এতটা তাৎপর্যপূর্ণ নয়।

1). চুল্লিটি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর হওয়ার জন্য (খুব বড় নয়), শক্তি ঘনত্বমুক্তি শক্তির P যথেষ্ট বড় হতে হবে

এখানে n 1 এবং n 2 হল ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়ামের ঘনত্ব - একটি বিক্রিয়ায় (1) শক্তি নির্গত হয়। শর্ত (4) নীচে থেকে ঘনত্ব n 1 এবং n 2 সীমাবদ্ধ করে।

2). একটি রক্তরস স্থিতিশীল হওয়ার জন্য, প্লাজমার চাপ অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্রের চাপের তুলনায় লক্ষণীয়ভাবে কম হওয়া আবশ্যক। যুক্তিসঙ্গত জ্যামিতি সহ একটি প্লাজমার জন্য, এই অবস্থার ফর্ম রয়েছে

একটি প্রদত্ত চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য, এই অবস্থা উপরে থেকে প্লাজমার ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা সীমাবদ্ধ করে। যদি একটি প্রতিক্রিয়া চালানোর জন্য তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা প্রয়োজন (উদাহরণস্বরূপ, প্রতিক্রিয়া (1) থেকে বিক্রিয়ায় যেতে (2) বা (3)), তবে শর্ত পূরণ করতে (5) চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। .

CTS বাস্তবায়নের জন্য কোন চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন হবে? আসুন প্রথমে টাইপের একটি প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করি (1)। সরলতার জন্য, আমরা অনুমান করি যে n 1 = n 2 = n /2, যেখানে n হল প্লাজমা ঘনত্ব। তারপর তাপমাত্রা অবস্থায় (1) দেয়

শর্ত (5) ব্যবহার করে, আমরা চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য নিম্ন সীমা খুঁজে পাই

টরয়েডাল জ্যামিতিতে, অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্র 1/r হিসাবে হ্রাস পায় কারণ এটি টরাসের প্রধান অক্ষ থেকে দূরে সরে যায়। ক্ষেত্রটি হল প্লাজমার মেরিডিওনাল বিভাগের কেন্দ্রে অবস্থিত ক্ষেত্র। টরাসের ভিতরের কনট্যুরে ক্ষেত্রটি বড় হবে। আকৃতির অনুপাত সহ

আর/ ক~ 3 টরয়েডাল ফিল্ড কয়েলের ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রটি 2 গুণ বেশি হতে দেখা যায়। এইভাবে, শর্তগুলি পূরণ করতে (4-5), অনুদৈর্ঘ্য ক্ষেত্রের কয়েলগুলি অবশ্যই 13-14 টেসলার ক্রম অনুসারে চৌম্বক ক্ষেত্রে কাজ করতে সক্ষম এমন একটি উপাদান দিয়ে তৈরি করা উচিত।

টোকামাক চুল্লির স্থির অপারেশনের জন্য, কয়েলের কন্ডাক্টরগুলি অবশ্যই সুপারকন্ডাক্টিং উপাদান দিয়ে তৈরি হতে হবে। আধুনিক সুপারকন্ডাক্টরের কিছু বৈশিষ্ট্য চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে।

বর্তমানে, বিশ্বে সুপারকন্ডাক্টিং উইন্ডিং সহ বেশ কয়েকটি টোকামাক তৈরি করা হয়েছে। এই ধরণের প্রথম টোকামাক (T-7 টোকামাক), সত্তরের দশকে ইউএসএসআর-এ নির্মিত, একটি সুপারকন্ডাক্টর হিসাবে নাইওবিয়াম-টাইটানিয়াম (NbTi) ব্যবহার করেছিল। একই উপাদান বৃহৎ ফরাসি টোকামাক তোরে সুপ্রায় (80-এর দশকের মাঝামাঝি) ব্যবহার করা হয়েছিল। চিত্র 2 থেকে এটা স্পষ্ট যে তরল হিলিয়ামের তাপমাত্রায়, এই ধরনের একটি সুপারকন্ডাক্টর সহ একটি টোকামাকের চৌম্বক ক্ষেত্র 4 টেসলার মান পৌঁছাতে পারে। আন্তর্জাতিক টোকামাক চুল্লি আইটিইআর-এর জন্য, বৃহত্তর ক্ষমতার সাথে, তবে আরও জটিল প্রযুক্তির সাথে একটি নিওবিয়াম-টিন সুপারকন্ডাক্টর ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। এই সুপারকন্ডাক্টরটি 1989 সালে চালু হওয়া রাশিয়ান T-15 সুবিধায় ব্যবহৃত হয়। চিত্র 2 থেকে এটি স্পষ্ট যে ITER-এ, মাত্রার ক্রম অনুসারে হিলিয়াম তাপমাত্রায়, প্লাজমাতে চৌম্বক ক্ষেত্রটি একটি বড় মার্জিন সহ 6 টেসলার প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রের মানগুলিতে পৌঁছাতে পারে।

প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য (2) এবং (3), শর্তগুলি (4)-(5) আরও কঠোর হতে দেখা যায়। শর্ত (4) সন্তুষ্ট করার জন্য, চুল্লিতে প্লাজমা তাপমাত্রা T 4 গুণ বেশি হতে হবে, এবং প্লাজমা ঘনত্ব n বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে চুল্লির তুলনায় 2 গুণ বেশি হতে হবে (1)। ফলস্বরূপ, প্লাজমা চাপ 8 গুণ বৃদ্ধি পায়, এবং প্রয়োজনীয় চৌম্বক ক্ষেত্র 2.8 গুণ বৃদ্ধি পায়। এর মানে হল একটি সুপারকন্ডাক্টরের চৌম্বক ক্ষেত্র অবশ্যই 30 টেসলার মান পৌঁছাতে হবে। এখন পর্যন্ত কেউ এই ধরনের ক্ষেত্র নিয়ে কাজ করেনি বড় ভলিউমস্থির মোডে। চিত্র 2 দেখায় যে ভবিষ্যতে এমন একটি ক্ষেত্রের জন্য একটি সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করার আশা রয়েছে। যাইহোক, বর্তমানে, টোকামাক ইনস্টলেশনে টাইপের (2)-(3) প্রতিক্রিয়ার জন্য শর্ত (4)-(5) উপলব্ধি করা যায় না।

3. ট্রিটিয়াম উৎপাদন

একটি টোকামাক চুল্লিতে, প্লাজমা চেম্বারটি অবশ্যই একটি পুরু স্তর দ্বারা বেষ্টিত হতে হবে যা টরয়েডাল ফিল্ড উইন্ডিংগুলিকে নিউট্রন দ্বারা অতিপরিবাহীতার ধ্বংস থেকে রক্ষা করে। প্রায় এক মিটার পুরু এই স্তরটিকে কম্বল বলা হয়। এখানে, কম্বলে, ব্রেকিংয়ের সময় নিউট্রন দ্বারা উত্পন্ন তাপ অপসারণ করতে হবে। এই ক্ষেত্রে, কম্বলের ভিতরে ট্রিটিয়াম তৈরি করতে নিউট্রনের অংশ ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ধরনের প্রক্রিয়ার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত পারমাণবিক বিক্রিয়া হল নিম্নলিখিত বিক্রিয়া, যা শক্তি প্রকাশ করে

এখানে একটি লিথিয়াম আইসোটোপ রয়েছে যার ভর 6। যেহেতু নিউট্রন একটি নিরপেক্ষ কণা, তাই কোন কুলম্ব বাধা নেই এবং 1 MeV এর কম নিউট্রন শক্তিতে প্রতিক্রিয়া (8) ঘটতে পারে। ট্রিটিয়ামের দক্ষ উৎপাদনের জন্য, (8) ধরনের বিক্রিয়ার সংখ্যা অবশ্যই যথেষ্ট বড় হতে হবে এবং এর জন্য বিক্রিয়াকারী নিউট্রনের সংখ্যা অবশ্যই বড় হতে হবে। নিউট্রনের সংখ্যা বাড়ানোর জন্য, যে উপাদানগুলিতে নিউট্রন গুণনের প্রতিক্রিয়া ঘটে সেগুলি অবশ্যই এখানে কম্বলে অবস্থিত থাকতে হবে। যেহেতু বিক্রিয়ায় উৎপাদিত প্রাথমিক নিউট্রনের শক্তি (1) বেশি (14 MeV), এবং বিক্রিয়ায় (8) কম শক্তি সহ নিউট্রন প্রয়োজন, তাই নীতিগতভাবে, কম্বলে নিউট্রনের সংখ্যা 10-15 দ্বারা বাড়ানো যেতে পারে। বার এবং, এর ফলে, ট্রিটিয়াম ব্যালেন্স বন্ধ করুন: প্রতিটি প্রতিক্রিয়া অ্যাক্টের জন্য (1) এক বা একাধিক প্রতিক্রিয়া অ্যাক্ট (8) পান। অনুশীলনে এই ভারসাম্য অর্জন করা কি সম্ভব? এই প্রশ্নের উত্তরের জন্য বিশদ পরীক্ষা এবং গণনা প্রয়োজন। আইটিইআর রিঅ্যাক্টরকে জ্বালানি সরবরাহ করার প্রয়োজন নেই, তবে ট্রিটিয়াম ভারসাম্য সমস্যাটি স্পষ্ট করার জন্য এটির উপর পরীক্ষা চালানো হবে।

চুল্লি চালানোর জন্য কত ট্রিটিয়াম প্রয়োজন? সরল অনুমানগুলি দেখায় যে 3 গিগাওয়াট (1 গিগাওয়াটের অর্ডারের বৈদ্যুতিক শক্তি) এর তাপশক্তি সহ একটি চুল্লির জন্য প্রতি বছর 150 কেজি ট্রিটিয়ামের প্রয়োজন হবে। এটি একই শক্তির তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রের বার্ষিক অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় জ্বালানী তেলের ওজনের চেয়ে প্রায় একগুণ কম।

(8) এর গুণে, চুল্লির জন্য প্রাথমিক "জ্বালানী" হল লিথিয়াম আইসোটোপ। প্রকৃতিতে কি এর অনেক কিছু আছে? প্রাকৃতিক লিথিয়ামে দুটি আইসোটোপ থাকে

এটি দেখা যায় যে প্রাকৃতিক লিথিয়ামে আইসোটোপের পরিমাণ বেশ বেশি। বর্তমান শক্তি খরচের স্তরে পৃথিবীতে লিথিয়ামের মজুদ কয়েক হাজার বছর এবং সমুদ্রে - কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে স্থায়ী হবে। সূত্র (8)-(9) এর উপর ভিত্তি করে অনুমান দেখায় যে প্রাকৃতিক লিথিয়াম অবশ্যই ট্রিটিয়ামের চেয়ে 50-100 গুণ বেশি খনন করতে হবে। এইভাবে, আলোচিত ক্ষমতা সহ একটি চুল্লি প্রতি বছর 15 টন প্রাকৃতিক লিথিয়াম প্রয়োজন হবে। এটি একটি তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য প্রয়োজনীয় জ্বালানি তেলের চেয়ে 10 5 গুণ কম। যদিও প্রাকৃতিক লিথিয়ামে আইসোটোপ পৃথকীকরণের জন্য উল্লেখযোগ্য শক্তির প্রয়োজন হয়, প্রতিক্রিয়ায় প্রকাশিত অতিরিক্ত শক্তি (8) এই খরচগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে পারে।

4. CTS নিয়ে গবেষণার সংক্ষিপ্ত ইতিহাস

ঐতিহাসিকভাবে, আমাদের দেশে CTS-এর উপর প্রথম গবেষণাটি I.E. Tamm এবং A.D. Sakharov-এর গোপন রিপোর্ট হিসাবে বিবেচিত হয়, যা মার্চ-এপ্রিল 1950 সালে প্রকাশিত হয়েছিল। এটি পরে 1958 সালে প্রকাশিত হয়েছিল। রিপোর্টে একটি টরয়েডাল ইনস্টলেশনে চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা গরম প্লাজমাকে সীমাবদ্ধ করার জন্য প্রধান ধারণাগুলির একটি ওভারভিউ এবং একটি ফিউশন চুল্লির আকারের একটি অনুমান রয়েছে। আশ্চর্যজনকভাবে, বর্তমানে নির্মাণাধীন আইটিইআর টোকামাক ঐতিহাসিক রিপোর্টের ভবিষ্যদ্বাণীর পরামিতিগুলির কাছাকাছি।

পঞ্চাশের দশকের গোড়ার দিকে ইউএসএসআর-এ গরম প্লাজমা নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা শুরু হয়েছিল। প্রথমে এগুলো ছিল ছোট স্থাপনা বিভিন্ন ধরনের, সোজা এবং টরয়েডাল, কিন্তু ইতিমধ্যেই দশকের মাঝামাঝি, পরীক্ষাবিদ এবং তাত্ত্বিকদের যৌথ কাজ "টোকামাক" নামক ইনস্টলেশনের দিকে পরিচালিত করেছিল। বছরের পর বছর, ইনস্টলেশনের আকার এবং জটিলতা বৃদ্ধি পায় এবং 1962 সালে T-3 ইনস্টলেশনটি R = 100 সেমি, a = 20 সেমি এবং চারটি টেসলা পর্যন্ত একটি চৌম্বক ক্ষেত্র সহ লঞ্চ করা হয়েছিল। দেড় দশক ধরে সঞ্চিত অভিজ্ঞতায় দেখা গেছে যে একটি ধাতব চেম্বার, ভালভাবে পরিষ্কার করা দেয়াল এবং উচ্চ ভ্যাকুয়াম (mmHg পর্যন্ত) সহ একটি ইনস্টলেশনে পরিষ্কার, স্থিতিশীল প্লাজমা পাওয়া সম্ভব। উচ্চ তাপমাত্রাইলেকট্রন এল এ আর্টসিমোভিচ এই ফলাফলের উপর রিপোর্ট করেছেন আন্তর্জাতিক সম্মেলননোভোসিবিরস্কে 1968 সালে প্লাজমা পদার্থবিদ্যা এবং সিটিএসে। এর পরে, টোকামাকসের দিকটি বিশ্ব বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় দ্বারা স্বীকৃত হয়েছিল এবং অনেক দেশে এই ধরণের স্থাপনাগুলি তৈরি করা শুরু হয়েছিল।

পরবর্তী, দ্বিতীয় প্রজন্মের টোকামাকস (ইউএসএসআর-এ টি-10 এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পিএলটি) 1975 সালে প্লাজমা নিয়ে কাজ শুরু করে। তারা দেখিয়েছে যে টোকামাকদের প্রথম প্রজন্মের দ্বারা উত্পন্ন আশা নিশ্চিত করা হয়েছিল। এবং সঙ্গে tokamaks মধ্যে বড় মাপআপনি স্থিতিশীল এবং গরম প্লাজমা সঙ্গে কাজ করতে পারেন. যাইহোক, তারপরেও এটি স্পষ্ট হয়ে গেল যে একটি ছোট চুল্লি তৈরি করা অসম্ভব এবং প্লাজমার আকার বাড়াতে হবে।

তৃতীয় প্রজন্মের টোকামাকগুলির নকশা প্রায় পাঁচ বছর সময় নেয় এবং সত্তরের দশকের শেষের দিকে তাদের নির্মাণ শুরু হয়। পরের দশকে, তারা ধারাবাহিকভাবে চালু করা হয় এবং 1989 সাল নাগাদ, 7টি বড় টোকাম্যাক কাজ করে: মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে TFTR এবং DIII - D, যুক্ত ইউরোপে JET (সবচেয়ে বড়), জার্মানিতে ASDEX - U, ফ্রান্সে TORE - SUPRA , জাপানে JT 60-U এবং ইউএসএসআর-এ T-15। এই ইনস্টলেশনগুলি চুল্লির জন্য প্রয়োজনীয় প্লাজমা তাপমাত্রা এবং ঘনত্ব পেতে ব্যবহৃত হয়েছিল। অবশ্যই, এ পর্যন্ত তারা আলাদাভাবে, তাপমাত্রার জন্য আলাদাভাবে এবং ঘনত্বের জন্য আলাদাভাবে প্রাপ্ত হয়েছে। টিএফটিআর এবং জেইটি ইনস্টলেশনগুলি ট্রিটিয়ামের সাথে কাজ করার সম্ভাবনাকে অনুমতি দেয় এবং প্রথমবারের মতো তাদের সাথে লক্ষণীয় থার্মোনিউক্লিয়ার পাওয়ার পি ডিটি পাওয়া যায় (প্রতিক্রিয়া (1) অনুসারে), প্লাজমা পি অক্সে প্রবর্তিত বাহ্যিক শক্তির সাথে তুলনীয়। 1997 সালে পরীক্ষা-নিরীক্ষায় জেইটি ইনস্টলেশনে সর্বাধিক শক্তি P DT 25 মেগাওয়াটের একটি পাওয়ার পি অক্স সহ 16 মেগাওয়াটে পৌঁছেছিল। JET ইনস্টলেশন বিভাগ এবং অভ্যন্তরীণ দৃশ্যক্যামেরা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3 ক, খ. এখানে, তুলনা করার জন্য, একজন ব্যক্তির আকার দেখানো হয়েছে।

80-এর দশকের একেবারে শুরুতে, বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক গোষ্ঠীর (রাশিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপ, জাপান) যৌথ কাজ পরবর্তী (চতুর্থ) প্রজন্মের টোকামাক - INTOR চুল্লি ডিজাইন করতে শুরু করে। এই পর্যায়ে, কাজটি ছিল একটি সম্পূর্ণ প্রকল্প তৈরি না করেই ভবিষ্যতের ইনস্টলেশনের "বাধাগুলি" পর্যালোচনা করা। যাইহোক, 80 এর দশকের মাঝামাঝি এটি স্পষ্ট হয়ে যায় যে একটি প্রকল্প তৈরি সহ আরও সম্পূর্ণ কাজ সেট করতে হবে। ই.পি. ভেলিখভের প্ররোচনায়, রাষ্ট্রীয় নেতাদের (এমএস গর্বাচেভ এবং আর. রিগান) পর্যায়ে দীর্ঘ আলোচনার পর, 1988 সালে একটি চুক্তি স্বাক্ষরিত হয় এবং আইটিইআর টোকামাক চুল্লি প্রকল্পে কাজ শুরু হয়। কাজটি বিরতি সহ তিনটি পর্যায়ে সম্পাদিত হয়েছিল এবং মোট 13 বছর সময় লেগেছিল। আইটিইআর প্রকল্পের কূটনৈতিক ইতিহাস নিজেই নাটকীয়, একাধিকবার শেষ হয়েছে এবং একটি পৃথক বর্ণনার যোগ্য (উদাহরণস্বরূপ, বইটি দেখুন)। আনুষ্ঠানিকভাবে, প্রকল্পটি জুলাই 2000 সালে সম্পন্ন হয়েছিল, কিন্তু নির্মাণের জন্য একটি জায়গা এখনও নির্বাচন করতে হবে এবং একটি নির্মাণ চুক্তি এবং ITER চার্টার তৈরি করতে হবে। সব মিলিয়ে এটি প্রায় 6 বছর সময় নেয়, এবং অবশেষে, নভেম্বর 2006 সালে, দক্ষিণ ফ্রান্সে ITER নির্মাণের চুক্তি স্বাক্ষরিত হয়। নির্মাণে প্রায় 10 বছর সময় লাগবে বলে আশা করা হচ্ছে। এইভাবে, আলোচনার শুরু থেকে আইটিইআর থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লিতে প্রথম প্লাজমা উৎপাদন পর্যন্ত প্রায় 30 বছর কেটে যাবে। এটি ইতিমধ্যে একজন ব্যক্তির সক্রিয় জীবনের সাথে তুলনীয়। এগুলোই প্রগতির বাস্তবতা।

এর রৈখিক মাত্রার পরিপ্রেক্ষিতে, JET ইনস্টলেশনের তুলনায় ITER প্রায় দ্বিগুণ বড়। প্রকল্প অনুসারে, এতে চৌম্বক ক্ষেত্র = 5.8 টেসলা, এবং বর্তমান I = 12-14 MA। এটা অনুমান করা হয় যে থার্মোনিউক্লিয়ার শক্তি উত্তাপের জন্য প্লাজমাতে প্রবর্তিত মান পর্যন্ত পৌঁছাবে, যা 10 এর ক্রম হবে।

5. প্লাজমা গরম করার উপায় উন্নয়ন।

টোকামাকের আকার বৃদ্ধির সমান্তরালে, প্লাজমা গরম করার প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছিল। বর্তমানে তিনটি ব্যবহার করা হয় বিভিন্ন পদ্ধতিগরম করার:

এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট দ্বারা প্লাজমার ওহমিক হিটিং।
ডিউটেরিয়াম বা ট্রিটিয়ামের গরম নিরপেক্ষ কণার বিম দ্বারা উত্তপ্ত করা।
বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ দ্বারা উত্তাপ।

টোকামাকে প্লাজমার ওহমিক উত্তাপ সর্বদা উপস্থিত থাকে, তবে 10 - 15 keV (100 - 150 মিলিয়ন ডিগ্রি) এর ক্রমানুসারে এটিকে থার্মোনিউক্লিয়ার তাপমাত্রায় গরম করা যথেষ্ট নয়। আসল বিষয়টি হ'ল ইলেক্ট্রনগুলি উত্তপ্ত হওয়ার সাথে সাথে রক্তরস প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্রুত হ্রাস পায় (বিপরীত আনুপাতিক), তাই, একটি নির্দিষ্ট স্রোতে, বিনিয়োগকৃত শক্তিও হ্রাস পায়। উদাহরণ স্বরূপ, আমরা উল্লেখ করি যে জেইটি ইনস্টলেশনে, 3-4 MA কারেন্টের সাথে প্লাজমাকে শুধুমাত্র ~ 2 – 3 keV-এ উত্তপ্ত করা সম্ভব। এই ক্ষেত্রে, রক্তরস প্রতিরোধ ক্ষমতা এতটাই কম যে কয়েক মিলিয়ন অ্যাম্পিয়ার (MA) কারেন্ট 0.1 – 0.2 V এর ভোল্টেজে বজায় রাখা হয়।

1976-77 সালে আমেরিকান পিএলটি ইনস্টলেশনে হট নিউট্রাল বিম ইনজেক্টর প্রথম উপস্থিত হয়েছিল, এবং তারপর থেকে তারা প্রযুক্তিগত উন্নয়নে অনেক দূর এগিয়েছে। এখন একটি সাধারণ ইনজেক্টরে 80 - 150 keV শক্তি এবং 3 - 5 মেগাওয়াট পর্যন্ত শক্তি সহ একটি কণা রশ্মি রয়েছে। একটি বড় ইনস্টলেশনে, সাধারণত 10 - 15টি বিভিন্ন শক্তির ইনজেক্টর ইনস্টল করা হয়। প্লাজমা দ্বারা বন্দী বিমের মোট শক্তি 25 - 30 মেগাওয়াটে পৌঁছে। এটি একটি ছোট তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের শক্তির সাথে তুলনীয়। ITER-এ 1 MeV পর্যন্ত কণা শক্তি এবং 50 মেগাওয়াট পর্যন্ত মোট শক্তি সহ ইনজেক্টর ইনস্টল করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। এখনও এই ধরনের কোন বান্ডিল নেই, কিন্তু নিবিড় উন্নয়ন চলছে। আইটিইআর চুক্তিতে, জাপান এই উন্নয়নগুলির জন্য দায়িত্ব গ্রহণ করে।

এটি এখন বিশ্বাস করা হয় যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ দ্বারা প্লাজমা গরম করা তিনটি ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে কার্যকর:

তাদের সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি f ~ 170 GHz এ ইলেকট্রন গরম করা;
আয়ন সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি f ~ 100 MHz এ আয়ন এবং ইলেকট্রন গরম করা;
মধ্যবর্তী (নিম্ন হাইব্রিড) ফ্রিকোয়েন্সি f ~ 5 GHz এ গরম করা।

শেষ দুটি ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের জন্য, শক্তিশালী বিকিরণ উত্সগুলি দীর্ঘকাল ধরে বিদ্যমান ছিল এবং এখানে মূল সমস্যাটি হল তরঙ্গ প্রতিফলনের প্রভাব কমাতে প্লাজমার সাথে উত্সগুলি (অ্যান্টেনা) সঠিকভাবে মেলানো। একটি নম্বরে বড় ইনস্টলেশনপরীক্ষকদের উচ্চ দক্ষতার কারণে, এইভাবে প্লাজমাতে 10 মেগাওয়াট পর্যন্ত শক্তি প্রবর্তন করা সম্ভব হয়েছিল।

প্রথম, সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের জন্য, প্রাথমিকভাবে সমস্যাটি ছিল তরঙ্গদৈর্ঘ্য l ~ 2 মিমি সহ শক্তিশালী বিকিরণ উত্স বিকাশ করা। এখানকার পথপ্রদর্শক ছিলেন ইনস্টিটিউট অফ অ্যাপ্লাইড ফিজিক্স Nizhny Novgorod. অর্ধ শতাব্দীর বেশি মনোযোগী কাজ, স্থির মোডে 1 মেগাওয়াট পর্যন্ত শক্তি সহ বিকিরণ উত্স (গাইরোট্রন) তৈরি করা সম্ভব হয়েছিল। এই ডিভাইসগুলি যেগুলি ITER এ ইনস্টল করা হবে৷ গাইরোট্রনগুলিতে, প্রযুক্তিকে একটি শিল্প আকারে নেওয়া হয়েছে। যে অনুরণনে তরঙ্গ একটি ইলেক্ট্রন রশ্মি দ্বারা উত্তেজিত হয় তার মাত্রা 20 সেমি এবং প্রয়োজনীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য 10 গুণ ছোট। অতএব, একটি খুব উচ্চ স্থানিক হারমোনিকের মধ্যে 95% পর্যন্ত শক্তি অনুরণিতভাবে বিনিয়োগ করা প্রয়োজন, এবং অন্য সবগুলি একসাথে 5% এর বেশি নয়। ITER-এর জন্য গাইরোট্রনগুলির মধ্যে একটিতে, ব্যাসার্ধ = 25 এবং কোণ = 10 নম্বরের সংখ্যা (নোডের সংখ্যা) সহ একটি হারমোনিক নির্বাচিত হারমোনিক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। গাইরোট্রন থেকে বিকিরণ আউটপুট করতে, 1.85 মিমি পুরুত্বের একটি পলিক্রিস্টালাইন ডায়মন্ড ডিস্ক এবং 106 মিমি ব্যাস একটি উইন্ডো হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এইভাবে, প্লাজমা গরম করার সমস্যা সমাধানের জন্য, দৈত্য কৃত্রিম হীরার উত্পাদন বিকাশ করা প্রয়োজন ছিল।

6. ডায়াগনস্টিকস

100 মিলিয়ন ডিগ্রির প্লাজমা তাপমাত্রায়, কোন পরিমাপক যন্ত্র প্লাজমাতে ঢোকানো যায় না। এটি যুক্তিসঙ্গত তথ্য প্রেরণ করার সময় ছাড়াই বাষ্পীভূত হবে। অতএব, সমস্ত পরিমাপ পরোক্ষ। প্লাজমার বাইরের স্রোত, ক্ষেত্র এবং কণাগুলি পরিমাপ করা হয় এবং তারপরে, গাণিতিক মডেল ব্যবহার করে, রেকর্ড করা সংকেতগুলি ব্যাখ্যা করা হয়।

আসলে কি পরিমাপ করা হচ্ছে?

প্রথমত, এগুলি হল প্লাজমার চারপাশের সার্কিটে কারেন্ট এবং ভোল্টেজ। প্লাজমার বাইরে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র স্থানীয় প্রোব ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। এই জাতীয় প্রোবের সংখ্যা কয়েকশোতে পৌঁছতে পারে। এই পরিমাপগুলি থেকে, বিপরীত সমস্যার সমাধান করে, প্লাজমার আকৃতি, চেম্বারে এর অবস্থান এবং স্রোতের মাত্রা পুনর্গঠন করা সম্ভব।

রক্তরস তাপমাত্রা এবং ঘনত্ব পরিমাপ করতে সক্রিয় এবং নিষ্ক্রিয় উভয় পদ্ধতিই ব্যবহৃত হয়। সক্রিয় বলতে আমরা একটি পদ্ধতিকে বোঝায় যখন কিছু বিকিরণ (উদাহরণস্বরূপ, একটি লেজার রশ্মি বা নিরপেক্ষ কণার একটি মরীচি) প্লাজমাতে ইনজেকশন করা হয়, এবং বিক্ষিপ্ত বিকিরণ, যা রক্তরসের পরামিতি সম্পর্কে তথ্য বহন করে, পরিমাপ করা হয়। সমস্যার একটি অসুবিধা হল যে, একটি নিয়ম হিসাবে, ইনজেকশনের বিকিরণের শুধুমাত্র একটি ছোট ভগ্নাংশ বিক্ষিপ্ত হয়। সুতরাং, তাপমাত্রা এবং ইলেকট্রন ঘনত্ব পরিমাপ করার জন্য একটি লেজার ব্যবহার করার সময়, লেজারের পালস শক্তির মাত্র 10 -10 ক্ষয় হয়। আয়নগুলির তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য নিউট্রালের একটি মরীচি ব্যবহার করার সময়, বিমের নিউট্রালগুলিতে প্লাজমা আয়নগুলি রিচার্জ করা হলে অপটিক্যাল লাইনগুলির তীব্রতা, আকৃতি এবং অবস্থান পরিমাপ করা হয়। এই লাইনগুলির তীব্রতা খুব কম এবং তাদের আকৃতি বিশ্লেষণ করার জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা স্পেকট্রোমিটার প্রয়োজন।

নিষ্ক্রিয় পদ্ধতিগুলি এমন পদ্ধতিগুলিকে বোঝায় যা প্লাজমা থেকে ক্রমাগত নির্গত বিকিরণ পরিমাপ করে। এই ক্ষেত্রে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে বা নিরপেক্ষ কণার পলায়নের ফ্লাক্স এবং বর্ণালীতে পরিমাপ করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে হার্ড এবং নরম এক্স-রে, অতিবেগুনী, অপটিক্যাল, ইনফ্রারেড এবং রেডিও রেঞ্জের পরিমাপ। বর্ণালী পরিমাপ এবং পৃথক লাইনের অবস্থান এবং আকার উভয়ই আকর্ষণীয়। পৃথক ডায়াগনস্টিকসে স্থানিক চ্যানেলের সংখ্যা কয়েকশতে পৌঁছেছে। সংকেত রেকর্ডিং ফ্রিকোয়েন্সি বেশ কিছু মেগাহার্টজে পৌঁছায়। প্রতিটি স্ব-সম্মানজনক ইনস্টলেশনের 25-30 টি ডায়াগনস্টিকসের একটি সেট রয়েছে। আইটিইআর টোকামাক চুল্লিতে, শুধুমাত্র প্রাথমিক পর্যায়ে এটি কয়েক ডজন প্যাসিভ এবং সক্রিয় ডায়াগনস্টিকস রাখার পরিকল্পনা করা হয়েছে।

7. প্লাজমার গাণিতিক মডেল

প্লাজমার গাণিতিক মডেলিংয়ের সমস্যাগুলিকে মোটামুটিভাবে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়। প্রথম গ্রুপে একটি পরীক্ষার ব্যাখ্যার কাজ অন্তর্ভুক্ত। এগুলি সাধারণত ভুল এবং নিয়মিতকরণের পদ্ধতিগুলির বিকাশের প্রয়োজন। এই গ্রুপের কিছু কাজের উদাহরণ এখানে দেওয়া হল।

প্লাজমার বাইরের ক্ষেত্রগুলির চৌম্বকীয় (প্রোব) পরিমাপ থেকে রক্তরস সীমানা পুনর্গঠন। এই সমস্যাটি প্রথম ধরণের ফ্রেডহোম অখণ্ড সমীকরণের দিকে নিয়ে যায় বা রৈখিক বীজগাণিতিক সিস্টেমগুলিকে শক্তিশালীভাবে অবক্ষয়ের দিকে নিয়ে যায়।
জ্যা পরিমাপ প্রক্রিয়াকরণ. এখানে আমরা প্রথম ধরণের মিশ্র ভল্টেরা-ফ্রেডহোম ধরণের অবিচ্ছেদ্য সমীকরণে আসি।
বর্ণালী লাইন পরিমাপের প্রক্রিয়াকরণ। এখানে হার্ডওয়্যার ফাংশনগুলিকে বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন এবং আমরা আবার প্রথম ধরণের ফ্রেডহোম অবিচ্ছেদ্য সমীকরণে আসি।
শোরগোল সময় সংকেত প্রক্রিয়াকরণ. এখানে, বিভিন্ন বর্ণালী পচন (ফুরিয়ার, তরঙ্গ) এবং বিভিন্ন আদেশের পারস্পরিক সম্পর্কগুলির গণনা ব্যবহার করা হয়।
কণা বর্ণালী বিশ্লেষণ। এখানে আমরা প্রথম ধরনের ননলাইনার ইন্টিগ্রাল সমীকরণ নিয়ে কাজ করছি।

নিচের ছবিগুলো উপরের কিছু উদাহরণকে তুলে ধরে। চিত্র 4 MAST ইনস্টলেশনে (ইংল্যান্ড) নরম এক্স-রে সংকেতের সাময়িক আচরণ দেখায়, যা কলিমেটেড ডিটেক্টরের সাহায্যে কর্ড বরাবর পরিমাপ করা হয়।

ইনস্টল করা ডায়াগনস্টিক 100 টিরও বেশি সংকেত নিবন্ধন করে। বক্ররেখার তীক্ষ্ণ শিখরগুলি রক্তরসের দ্রুত অভ্যন্তরীণ গতির ("ব্যঘাত") সাথে মিলে যায়। বিপুল সংখ্যক সংকেতের টমোগ্রাফিক প্রক্রিয়াকরণ ব্যবহার করে এই ধরনের আন্দোলনের দ্বি-মাত্রিক গঠন পাওয়া যায়।

চিত্র 5 একই MAST সেটআপ থেকে দুটি ডালের জন্য ইলেকট্রন চাপের স্থানিক বন্টন দেখায়।

লেজার বিমের বিক্ষিপ্ত বিকিরণের বর্ণালী ব্যাসার্ধ বরাবর 300 পয়েন্টে পরিমাপ করা হয়। চিত্র 5 এর প্রতিটি বিন্দু ডিটেক্টর দ্বারা রেকর্ড করা ফোটনের শক্তি বর্ণালীর জটিল প্রক্রিয়াকরণের ফলাফল। যেহেতু লেজার রশ্মির শক্তির একটি ছোট অংশ নষ্ট হয়ে যায়, তাই বর্ণালীতে ফোটনের সংখ্যা কম এবং বর্ণালী প্রস্থ জুড়ে তাপমাত্রা পুনরুদ্ধার করা একটি ভুল কাজ হতে দেখা যায়।

দ্বিতীয় গোষ্ঠীতে প্লাজমাতে ঘটে যাওয়া মডেলিং প্রক্রিয়াগুলির প্রকৃত সমস্যাগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। একটি টোকামাকের গরম প্লাজমাতে প্রচুর সংখ্যক বৈশিষ্ট্যযুক্ত সময় থাকে, যার চরম মাত্রা 12টি ক্রম দ্বারা পৃথক হয়। অতএব, প্লাজমাতে "সমস্ত" প্রক্রিয়া সহ মডেলগুলি তৈরি করা যেতে পারে এমন প্রত্যাশা নিরর্থক তৈরি হতে পারে। এমন মডেলগুলি ব্যবহার করা প্রয়োজন যা কেবলমাত্র বৈশিষ্ট্যযুক্ত সময়ের একটি মোটামুটি সংকীর্ণ ব্যান্ডে বৈধ।

প্রধান মডেল অন্তর্ভুক্ত:

প্লাজমার গাইরোকাইনেটিক বর্ণনা।এখানে, অজানা হল আয়ন বন্টন ফাংশন, যা ছয়টি ভেরিয়েবলের উপর নির্ভর করে: টরয়েডাল জ্যামিতিতে তিনটি স্থানিক স্থানাঙ্ক, অনুদৈর্ঘ্য এবং ট্রান্সভার্স বেগ এবং সময়। এই ধরনের মডেলগুলিতে ইলেকট্রন বর্ণনা করতে, গড় পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এই সমস্যা সমাধানের জন্য, বেশ কয়েকটি বিদেশী কেন্দ্রে জায়ান্ট কোড তৈরি করা হয়েছে। তাদের গণনা করতে সুপার কম্পিউটারে অনেক সময় প্রয়োজন। রাশিয়ায় এখন এমন কোনও কোড নেই; বাকি বিশ্বে তাদের প্রায় এক ডজন রয়েছে। বর্তমানে, গাইরোকিনেটিক কোডগুলি 10 -5 -10 -2 সেকেন্ডের সময়সীমার মধ্যে প্লাজমা প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করে। এর মধ্যে অস্থিরতার বিকাশ এবং প্লাজমা অশান্তি আচরণ অন্তর্ভুক্ত। দুর্ভাগ্যবশত, এই কোডগুলি এখনও প্লাজমাতে পরিবহনের একটি যুক্তিসঙ্গত চিত্র প্রদান করে না। পরীক্ষার সাথে গণনার ফলাফলের তুলনা এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে।
ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিক (MHD) প্লাজমার বর্ণনা।এই এলাকায়, বেশ কয়েকটি কেন্দ্র লিনিয়ারাইজড ত্রিমাত্রিক মডেলের জন্য কোড তৈরি করেছে। তারা প্লাজমা স্থিতিশীলতা অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, পরামিতিগুলির স্থান এবং বৃদ্ধির মাত্রার মধ্যে অস্থিরতার সীমানা চাওয়া হয়। অরৈখিক কোডগুলি সমান্তরালভাবে তৈরি করা হচ্ছে।

উল্লেখ্য যে গত 2 দশকে, প্লাজমা অস্থিরতার প্রতি পদার্থবিদদের মনোভাব লক্ষণীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছে। 50 এবং 60 এর দশকে, প্লাজমা অস্থিরতা "প্রায় প্রতিদিন" আবিষ্কৃত হয়েছিল। কিন্তু সময়ের সাথে সাথে, এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে তাদের মধ্যে শুধুমাত্র কিছু রক্তরসের আংশিক বা সম্পূর্ণ ধ্বংসের দিকে পরিচালিত করে, বাকিগুলি শুধুমাত্র শক্তি এবং কণার স্থানান্তর বৃদ্ধি (বা বৃদ্ধি করে না)। সবচেয়ে বিপজ্জনক অস্থিরতা, যা প্লাজমার সম্পূর্ণ ধ্বংসের দিকে পরিচালিত করে, তাকে "স্টল অস্থিরতা" বা সহজভাবে "স্টল" বলা হয়। এটি অরৈখিক এবং সেই ক্ষেত্রে বিকাশ হয় যখন পৃথক অনুরণিত পৃষ্ঠগুলির সাথে যুক্ত আরও প্রাথমিক রৈখিক MHD মোডগুলি মহাকাশে ছেদ করে এবং এর ফলে, চৌম্বকীয় পৃষ্ঠগুলিকে ধ্বংস করে। স্থগিত প্রক্রিয়া বর্ণনা করার প্রচেষ্টা অরৈখিক কোড তৈরির দিকে পরিচালিত করেছে। দুর্ভাগ্যবশত, তাদের কেউই এখনও প্লাজমা ধ্বংসের চিত্র বর্ণনা করতে সক্ষম নয়।

আজ প্লাজমা পরীক্ষায়, স্টল অস্থিরতা ছাড়াও, অল্প সংখ্যক অস্থিরতা বিপজ্জনক বলে মনে করা হয়। এখানে আমরা তাদের মধ্যে মাত্র দুজনের নাম বলব। এটি তথাকথিত RWM মোড, যা চেম্বারের দেয়ালের সসীম পরিবাহিতা এবং এতে প্লাজমা-স্থিরকারী স্রোতগুলির স্যাঁতসেঁতে এবং অনুরণিত চৌম্বকীয় পৃষ্ঠে চৌম্বকীয় দ্বীপের গঠনের সাথে যুক্ত NTM মোড। আজ অবধি, টরয়েডাল জ্যামিতিতে বেশ কয়েকটি ত্রিমাত্রিক MHD কোডগুলি এই ধরণের ব্যাঘাতগুলি অধ্যয়ন করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। এই অস্থিরতা দমন করার পদ্ধতিগুলির জন্য একটি সক্রিয় অনুসন্ধান রয়েছে, যেমন প্রাথমিক পর্যায়ে, এবং উন্নত অশান্তি পর্যায়ে.

প্লাজমা, তাপ পরিবাহিতা এবং প্রসারণে পরিবহনের বর্ণনা।প্রায় চল্লিশ বছর আগে, টরয়েডাল প্লাজমাতে স্থানান্তরের ক্লাসিক্যাল (জোড়া কণার সংঘর্ষের উপর ভিত্তি করে) তত্ত্ব তৈরি হয়েছিল। এই তত্ত্বটিকে "নিওক্লাসিক্যাল" বলা হত। যাইহোক, ইতিমধ্যে 60 এর দশকের শেষের দিকে, পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে রক্তরসে শক্তি এবং কণার স্থানান্তর নিওক্লাসিক্যাল (1 - 2 মাত্রার আদেশ দ্বারা) এর চেয়ে অনেক বেশি। এই ভিত্তিতে, পরীক্ষামূলক প্লাজমাতে স্বাভাবিক পরিবহনকে "অসম" বলা হয়।

প্লাজমাতে অশান্ত কোষের বিকাশের মাধ্যমে অস্বাভাবিক পরিবহন বর্ণনা করার অনেক প্রচেষ্টা করা হয়েছে। বিশ্বের অনেক গবেষণাগারে গত দশকে গৃহীত স্বাভাবিক পদ্ধতিটি নিম্নরূপ। এটা অনুমান করা হয় যে অস্বাভাবিক পরিবহন নির্ধারণের প্রাথমিক কারণ হল আয়ন এবং ইলেকট্রনের তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টের সাথে বা প্লাজমার টরয়েডাল জ্যামিতিতে আটকে থাকা কণার উপস্থিতির সাথে যুক্ত ড্রিফট-টাইপ অস্থিরতা। এই জাতীয় কোডগুলি ব্যবহার করে গণনার ফলাফলগুলি নিম্নলিখিত চিত্রের দিকে নিয়ে যায়। যদি তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টগুলি একটি নির্দিষ্ট সমালোচনামূলক মান অতিক্রম করে, তবে বিকাশমান অস্থিরতা প্লাজমা টার্বুলাইজেশন এবং শক্তি প্রবাহে তীব্র বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। এটা অনুমান করা হয় যে এই ফ্লাক্সগুলি পরীক্ষামূলক এবং সমালোচনামূলক গ্রেডিয়েন্টের মধ্যে দূরত্বের অনুপাতে (কিছু মেট্রিকে) বৃদ্ধি পায়। এই পথ ধরে, টোকামাক প্লাজমাতে শক্তি স্থানান্তর বর্ণনা করার জন্য গত দশকে বেশ কয়েকটি পরিবহন মডেল তৈরি করা হয়েছে। যাইহোক, পরীক্ষার সাথে এই মডেলগুলি ব্যবহার করে গণনার তুলনা করার প্রচেষ্টা সবসময় সাফল্যের দিকে নিয়ে যায় না। পরীক্ষাগুলি বর্ণনা করার জন্য, আমাদের ধরে নিতে হবে যে বিভিন্ন স্রাব মোডে এবং প্লাজমা ক্রস সেকশনের বিভিন্ন স্থানিক বিন্দুতে প্রধান ভূমিকাবিভিন্ন অস্থিরতা স্থানান্তরের ক্ষেত্রে ভূমিকা পালন করে। ফলস্বরূপ, ভবিষ্যদ্বাণী সবসময় নির্ভরযোগ্য হয় না।

বিষয়টি আরও জটিল যে গত ত্রৈমাসিক শতাব্দীতে প্লাজমার "স্ব-সংগঠনের" অনেক লক্ষণ আবিষ্কৃত হয়েছে। যেমন একটি প্রভাব একটি উদাহরণ চিত্র 6 ক, খ দেখানো হয়েছে.

চিত্র 6a একই স্রোত এবং চৌম্বক ক্ষেত্র সহ MAST সুবিধার দুটি নিষ্কাশনের জন্য প্লাজমা ঘনত্বের প্রোফাইল n(r) দেখায়, কিন্তু ঘনত্ব বজায় রাখতে বিভিন্ন ডিউটেরিয়াম গ্যাস সরবরাহের হার সহ। এখানে r হল টরাসের কেন্দ্রীয় অক্ষের দূরত্ব। এটি দেখা যায় যে ঘনত্বের প্রোফাইলগুলি আকৃতিতে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। চিত্র 6b-এ, একই ডালের জন্য, ইলেক্ট্রন চাপ প্রোফাইলগুলি দেখানো হয়েছে, বিন্দুতে স্বাভাবিক করা হয়েছে - ইলেক্ট্রন তাপমাত্রা প্রোফাইল। এটি দেখা যায় যে চাপ প্রোফাইলগুলির "ডানাগুলি" ভালভাবে মিলে যায়। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে ইলেক্ট্রন তাপমাত্রার প্রোফাইলগুলি যেমন ছিল, চাপ প্রোফাইলগুলিকে একই রকম করার জন্য "সামঞ্জস্য" করা হয়েছে। কিন্তু এর মানে হল যে স্থানান্তর সহগগুলি "সামঞ্জস্য" হয়, অর্থাৎ, তারা স্থানীয় প্লাজমা পরামিতিগুলির কাজ নয়। সামগ্রিকভাবে এই ছবিটিকে বলা হয় স্ব-সংগঠন। কেন্দ্রীয় অংশে চাপ প্রোফাইলগুলির মধ্যে পার্থক্য উচ্চ ঘনত্বের সাথে স্রাবের কেন্দ্রীয় অঞ্চলে পর্যায়ক্রমিক MHD দোলনের উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। এই অস্থিরতা থাকা সত্ত্বেও উইংসের চাপের প্রোফাইলগুলি একই রকম।

আমাদের কাজ অনুমান করে যে স্ব-সংগঠনের প্রভাব অনেক অস্থিরতার যুগপত ক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়। তাদের মধ্যে প্রধান অস্থিরতা একক করা অসম্ভব, তাই স্থানান্তরের বর্ণনাটি কিছু বৈচিত্র্যমূলক নীতির সাথে যুক্ত হওয়া উচিত যা প্লাজমায় ক্ষয়কারী প্রক্রিয়ার কারণে উপলব্ধি করা হয়। যেমন একটি নীতি হিসাবে, এটি Kadomtsev দ্বারা প্রস্তাবিত ন্যূনতম চৌম্বকীয় শক্তি নীতি ব্যবহার করার প্রস্তাব করা হয়. এই নীতিটি আমাদের কিছু বিশেষ কারেন্ট এবং চাপ প্রোফাইল সনাক্ত করতে দেয়, যা সাধারণত ক্যানোনিকাল বলা হয়। পরিবহন মডেলগুলিতে তারা সমালোচনামূলক গ্রেডিয়েন্টের মতো একই ভূমিকা পালন করে। এই পথ ধরে নির্মিত মডেলগুলি টোকামাকের বিভিন্ন অপারেটিং মোডে তাপমাত্রা এবং প্লাজমা ঘনত্বের পরীক্ষামূলক প্রোফাইলগুলিকে যুক্তিসঙ্গতভাবে বর্ণনা করা সম্ভব করে তোলে।

8. ভবিষ্যতের পথ। আশা ও স্বপ্ন.

গরম প্লাজমা গবেষণার অর্ধ শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে, একটি থার্মোনিউক্লিয়ার চুল্লির পথের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ পাস করা হয়েছে। বর্তমানে, এই উদ্দেশ্যে টোকামাক-টাইপ ইনস্টলেশনের ব্যবহার সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল। সমান্তরালভাবে, যদিও 10-15 বছরের বিলম্বের সাথে, স্টেলারেটরগুলির দিকটি বিকাশ করছে। এই ইনস্টলেশনগুলির মধ্যে কোনটি শেষ পর্যন্ত বাণিজ্যিক চুল্লির জন্য আরও উপযুক্ত হবে তা বলা বর্তমানে অসম্ভব। এটি কেবল ভবিষ্যতে সিদ্ধান্ত নেওয়া যেতে পারে।

1960 সাল থেকে CTS গবেষণায় অগ্রগতি চিত্র 7-এ ডবল লগারিদমিক স্কেলে দেখানো হয়েছে।

একটি তারকা বোতল করার ইচ্ছা থেকে প্লাজমা পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রটি ফুলে উঠেছে। গত কয়েক দশক ধরে, ক্ষেত্রটি জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা থেকে মহাকাশ আবহাওয়া থেকে ন্যানো প্রযুক্তিতে অসংখ্য দিক দিয়ে বেড়েছে।

প্লাজমা সম্পর্কে আমাদের সাধারণ ধারণা যেমন বেড়েছে, তেমনি এক সেকেন্ডেরও বেশি সময় ধরে ফিউশন অবস্থা বজায় রাখার ক্ষমতা আমাদের রয়েছে। এই বছরের শুরুতে, চীনে একটি নতুন সুপারকন্ডাক্টিং ফিউশন চুল্লি রেকর্ড 102 সেকেন্ডের জন্য 50 মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্লাজমা ধারণ করতে সক্ষম হয়েছিল। ওয়েন্ডেলস্টেইন এক্স-৭ স্টেলারেটর, যা প্রথমবার গত শরতে জার্মানিতে উড়েছিল, আশা করা হচ্ছে এই রেকর্ড ভাঙতে পারবে এবং একবারে ৩০ মিনিট পর্যন্ত প্লাজমা ধরে রাখতে পারবে।

NSTX-U-এর সাম্প্রতিক আপডেটটি এই দানবগুলির তুলনায় বিনয়ী দেখাচ্ছে: পরীক্ষাটি এখন একের পরিবর্তে পাঁচ সেকেন্ডের জন্য প্লাজমা ধরে রাখতে পারে। তবে এটিও একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক।

"মাত্র পাঁচ সেকেন্ড স্থায়ী হয় এমন একটি ফিউশন প্লাজমা তৈরি করা খুব দীর্ঘ প্রক্রিয়া বলে মনে হতে পারে না, তবে রক্তরসের পদার্থবিদ্যায়, পাঁচ সেকেন্ডকে তার স্থির-স্থিতির পদার্থবিজ্ঞানের সাথে তুলনা করা যেতে পারে," মায়ার্স বলেছেন যে অবস্থার উল্লেখ করে প্লাজমা স্থিতিশীল। চূড়ান্ত লক্ষ্য হল "বার্নিং প্লাজমা" এর একটি স্থিতিশীল অবস্থা অর্জন করা যা সামান্য বাহ্যিক শক্তি ইনপুট দিয়ে নিজেরাই ফিউশন করতে পারে। কোন পরীক্ষা এখনও এই অর্জন.

এনএসটিএক্স-ইউ প্রিন্সটন গবেষকদের প্লাজমা পদার্থবিদ্যা থেকে এখন যা জানা যায় এবং স্থির-স্থায়ী দহন অর্জন এবং পরিষ্কার বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম একটি পাইলট প্ল্যান্ট তৈরি করতে কী প্রয়োজন হবে তার মধ্যে কিছু ফাঁক পূরণ করার অনুমতি দেবে।

একদিকে, আরও ভাল কন্টেনমেন্ট উপকরণগুলি সন্ধান করার জন্য, ফিউশন প্লাজমা এবং চুল্লির দেয়ালের মধ্যে কী ঘটে তা আমাদের আরও ভালভাবে বুঝতে হবে। প্রিন্সটন দীর্ঘমেয়াদী ক্ষয় কমানোর জন্য তরল লিথিয়ামের তৈরি একটি "প্রাচীর" দিয়ে তার চুল্লির দেয়াল (কার্বন গ্রাফাইট দিয়ে তৈরি) প্রতিস্থাপন করার সম্ভাবনা অন্বেষণ করছে।

তার উপরে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে যদি সংশ্লেষণ গ্লোবাল ওয়ার্মিংয়ের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে সাহায্য করে, তবে তাদের তাড়াহুড়ো করা দরকার। NSTX-U গোলাকার টোকামাক ডিজাইনের বিকাশ চালিয়ে যেতে হবে কিনা তা নির্ধারণ করতে পদার্থবিদদের সাহায্য করবে। বেশিরভাগ টোকামাক চুল্লি কম আপেল আকৃতির এবং বেশি ডোনাট আকৃতির, ডোনাট আকৃতির এবং টরাস আকৃতির। অস্বাভাবিক আকৃতিগোলাকার টরাস আপনাকে আরও দক্ষতার সাথে আপনার কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করতে দেয়।

"দীর্ঘ মেয়াদে, আমরা এই মেশিনগুলির মধ্যে একটির কনফিগারেশন কীভাবে অপ্টিমাইজ করা যায় তা বের করতে চাই," মার্টিন গ্রিনওয়াল্ড বলেছেন, সেন্টার ফর প্লাজমা অ্যান্ড ফিউশন সায়েন্সের সহযোগী পরিচালক৷ "এটি করার জন্য, আপনাকে জানতে হবে কিভাবে মেশিনের কর্মক্ষমতা আপনি নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন এমন জিনিসগুলির উপর নির্ভর করে, যেমন আকৃতি।"

মায়ার্স বাণিজ্যিকভাবে সম্ভাব্য ফিউশন শক্তি থেকে আমরা কতটা দূরে তা অনুমান করতে ঘৃণা করেন এবং তিনি বোধগম্য। সর্বোপরি, কয়েক দশকের নিরলস আশাবাদ মাঠের সুনামকে মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত করেছে এবং এই ধারণাটিকে শক্তিশালী করেছে যে ফিউশন একটি পাইপ স্বপ্ন। অর্থায়নের জন্য সমস্ত প্রভাব সহ।

MIT-এর ফিউশন প্রোগ্রামে একটি বড় ধাক্কায়, ফেডগুলি অ্যালকেটর সি-মিড টোকামাকের জন্য সহায়তা প্রদান করে, যা বিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি তৈরি করে এবং সর্বোচ্চ চাপে ফিউশন প্লাজমা প্রদর্শন করে। প্রত্যাশিত NSTX-U গবেষণার বেশিরভাগই অবিরত ফেডারেল সমর্থনের উপর নির্ভর করবে, যা মায়ার্স বলেছেন "এক বছর দূরে।"

প্রত্যেককে তাদের গবেষণা ডলার সাবধানে ব্যয় করতে হবে, এবং কিছু ফিউশন প্রোগ্রাম ইতিমধ্যেই অবিশ্বাস্য অর্থের মাধ্যমে পুড়িয়ে ফেলেছে। উদাহরণস্বরূপ, আইটিইআর নিন, ফ্রান্সে বর্তমানে নির্মাণাধীন একটি বিশাল সুপারকন্ডাক্টিং ফিউশন চুল্লি। এটি 2005 সালে কখন শুরু হয়েছিল? আন্তর্জাতিক সহযোগিতা, এটি একটি $5 বিলিয়ন, 10-বছরের প্রকল্প হিসাবে বিল করা হয়েছিল। কয়েক বছর ব্যর্থতার পর, মূল্য ট্যাগ $40 বিলিয়ন বেড়েছে। সবচেয়ে আশাবাদী অনুমান অনুযায়ী, সুবিধাটি 2030 সালের মধ্যে সম্পন্ন হবে।

এবং যেখানে আইটিইআরকে টিউমারের মতো ফুলে উঠতে দেখা যাচ্ছে যতক্ষণ না এটি সংস্থান ফুরিয়ে যায় এবং এর হোস্টকে হত্যা করে, এমআইটি-এর স্ট্রাইপ-ডাউন ফিউশন প্রোগ্রাম দেখায় কিভাবে এটি একটি অনেক ছোট বাজেটে করা যেতে পারে। গত গ্রীষ্মে, এমআইটি স্নাতক ছাত্রদের একটি দল ARC-এর জন্য পরিকল্পনা পেশ করেছে, একটি কম খরচের ফিউশন রিঅ্যাক্টর যা নতুন উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণ ব্যবহার করে ITER-এর মতো একই পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করবে, শুধুমাত্র একটি অনেক ছোট ডিভাইসের সাথে।

"ফিউশনের জন্য চ্যালেঞ্জ হল এমন একটি প্রযুক্তিগত পথ খুঁজে বের করা যা এটিকে অর্থনৈতিকভাবে আকর্ষণীয় করে তোলে, যা আমরা অদূর ভবিষ্যতে করার পরিকল্পনা করছি," গ্রিনওয়াল্ড বলেছেন, বর্তমানে এমআইটি-তে এনার্জি ইনিশিয়েটিভ দ্বারা ARC ধারণাটি অনুসরণ করা হচ্ছে৷ - আমরা বিশ্বাস করি যে যদি সংশ্লেষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বৈশ্বিক উষ্ণতা, আমাদের দ্রুত অগ্রসর হতে হবে।"

শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের প্লাজমা পদার্থবিদ এবং এর এনার্জি পলিসি ইনস্টিটিউটের সহ-প্রতিষ্ঠাতা রবার্ট রোসনার বলেছেন, "ফিউশন শক্তির একটি প্রধান উৎস হওয়ার প্রতিশ্রুতি দেয় - এটিই মূলত আমাদের চূড়ান্ত লক্ষ্য।" “একই সময়ে, একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন রয়েছে: আমরা এখন কতটা ব্যয় করতে ইচ্ছুক। যদি আমরা তহবিলকে এমন পর্যায়ে কমিয়ে দেই যেখানে পরবর্তী প্রজন্মের স্মার্ট বাচ্চারা এটি একেবারেই করতে চায় না, আমরা এই ব্যবসা থেকে পুরোপুরি বেরিয়ে আসতে পারি।"

$mob_info$