The scientists at Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) have achieved লয় ইগনিশন এবং শক্তি break-even. On 5th ডিসেম্বর 2022, গবেষণা দল লেজার ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত ফিউশন পরীক্ষা চালায় যখন 192টি লেজার বিম ক্রায়োজেনিক টার্গেট চেম্বারে একটি ক্ষুদ্র জ্বালানী পেলেটে 2 মিলিয়ন জুলের বেশি UV শক্তি সরবরাহ করেছিল এবং শক্তি বিরতি-ইভেন অর্জন করেছিল, যার অর্থ ফিউশন পরীক্ষাটি এর চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন করেছিল। এটি চালানোর জন্য লেজার দ্বারা সরবরাহ করা হয়। কয়েক দশকের কঠোর পরিশ্রমের পর ইতিহাসে প্রথমবারের মতো এই সাফল্য অর্জিত হয়েছে। এটি বিজ্ঞানের একটি মাইলফলক এবং ভবিষ্যতে নেট-জিরো কার্বন অর্থনীতির দিকে ক্লিন ফিউশন শক্তির সম্ভাবনার জন্য, জলবায়ু পরিবর্তনের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য এবং জাতীয় প্রতিরক্ষার দিকে পারমাণবিক পরীক্ষার অবলম্বন না করে পারমাণবিক প্রতিবন্ধকতা বজায় রাখার জন্য এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। এর আগে ৮ তারিখেthআগস্ট 2021, গবেষণা দল ফিউশন ইগনিশনের দ্বারপ্রান্তে পৌঁছেছিল। পরীক্ষাটি পূর্ববর্তী অন্য কোনো ফিউশন পরীক্ষার চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন করেছিল কিন্তু শক্তি বিরতি-ইভেন অর্জন করা যায়নি। সর্বশেষ পরীক্ষাটি করা হয় ৫ তারিখেth ডিসেম্বর 2022 এনার্জি ব্রেক করার কৃতিত্ব সম্পন্ন করেছে-এমনকি এই ধারণার প্রমাণ প্রদান করে যে নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক ফিউশন শক্তির চাহিদা মেটাতে কাজে লাগানো যেতে পারে, যদিও ব্যবহারিক বাণিজ্যিক ফিউশন শক্তি প্রয়োগ এখনও খুব দূরবর্তী হতে পারে.
পারমাণবিক ভর-শক্তি প্রতিসাম্য সমীকরণ E=MC অনুসারে বিক্রিয়াগুলি প্রচুর পরিমাণে শক্তির ফলন করে যা ভর হারানোর পরিমাণের সমান।2 আইনস্টাইনের। পারমাণবিক জ্বালানীর নিউক্লিয়াস ভাঙ্গনের সাথে জড়িত বিদারণ প্রতিক্রিয়া (তেজস্ক্রিয় উপাদান যেমন ইউরেনিয়াম-235) বর্তমানে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য পারমাণবিক চুল্লিগুলিতে নিযুক্ত করা হয়। যাইহোক, পারমাণবিক বিভাজন-ভিত্তিক চুল্লিগুলি চেরনোবিলের ক্ষেত্রে স্পষ্ট হিসাবে উচ্চ মানবিক এবং পরিবেশগত ঝুঁকি চালায় এবং খুব দীর্ঘ অর্ধ-জীবনের সাথে বিপজ্জনক তেজস্ক্রিয় বর্জ্য তৈরি করার জন্য কুখ্যাত যা নিষ্পত্তি করা অত্যন্ত কঠিন।
প্রকৃতিতে, তারা আমাদের সূর্যের মতো, কেন্দ্রকীয় সংযোজন হাইড্রোজেনের ছোট নিউক্লিয়াস একত্রিত করা শক্তি উৎপাদনের প্রক্রিয়া। নিউক্লিয়ার ফিউশন, নিউক্লিয়ার ফিশনের বিপরীতে, নিউক্লিয়াসকে একত্রিত করতে সক্ষম করার জন্য অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের প্রয়োজন হয়। অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের এই প্রয়োজনীয়তা সূর্যের মূল অংশে পূরণ করা হয় যেখানে হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের ফিউশন হল শক্তি উৎপাদনের মূল প্রক্রিয়া কিন্তু পৃথিবীতে এই চরম অবস্থার পুনর্নির্মাণ এখন পর্যন্ত একটি নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগার অবস্থায় সম্ভব হয়নি এবং ফলস্বরূপ, পারমাণবিক ফিউশন চুল্লি এখনও একটি বাস্তবতা নয়। (অত্যন্ত তাপমাত্রায় অনিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন এবং ফিশন ডিভাইসের ট্রিগারিং দ্বারা সৃষ্ট চাপ হাইড্রোজেন অস্ত্রের পিছনের নীতি)।
আর্থার এডিংটনই প্রথম পরামর্শ দিয়েছিলেন, 1926 সালে, তারা হাইড্রোজেনের সংমিশ্রণ থেকে হিলিয়ামে তাদের শক্তি আঁকতে পারে। নিউক্লিয়ার ফিউশনের প্রথম প্রত্যক্ষ প্রদর্শন 1934 সালে পরীক্ষাগারে হয়েছিল যখন রাদারফোর্ড হিলিয়ামে ডিউটেরিয়ামের ফিউশন দেখিয়েছিলেন এবং প্রক্রিয়া চলাকালীন "একটি বিশাল প্রভাব তৈরি হয়েছিল" পর্যবেক্ষণ করেছিলেন। সীমাহীন পরিচ্ছন্ন শক্তি প্রদানের বিশাল সম্ভাবনার পরিপ্রেক্ষিতে, পৃথিবীতে পারমাণবিক ফিউশন প্রতিলিপি করার জন্য বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের দ্বারা সমন্বিত প্রচেষ্টা করা হয়েছে তবে এটি একটি কঠিন কাজ হয়েছে।
চরম তাপমাত্রায়, ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াস থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং পরমাণুগুলি ধনাত্মক নিউক্লিয়াস এবং নেতিবাচক ইলেকট্রনের সমন্বয়ে আয়নযুক্ত গ্যাসে পরিণত হয়, যাকে আমরা প্লাজমা বলি, যা বায়ুর চেয়ে এক মিলিয়ন গুণ কম ঘন। এটা তৈরি করে লয় পরিবেশ খুবই দুর্বল। পারমাণবিক সংমিশ্রণ এমন একটি পরিবেশে সংঘটিত হওয়ার জন্য (যা প্রশংসনীয় পরিমাণ শক্তি উত্পাদন করতে পারে), তিনটি শর্ত পূরণ করা উচিত; খুব উচ্চ তাপমাত্রা থাকতে হবে (যা উচ্চ-শক্তির সংঘর্ষের কারণ হতে পারে), পর্যাপ্ত প্লাজমা ঘনত্ব থাকতে হবে (সংঘর্ষের সম্ভাবনা বাড়ানোর জন্য) এবং প্লাজমা (যার সম্প্রসারণের প্রবণতা রয়েছে) পর্যাপ্ত সময়ের জন্য সীমাবদ্ধ থাকা উচিত। ফিউশন সক্ষম করুন। এটি হট প্লাজমা ধারণ ও নিয়ন্ত্রণ করার জন্য অবকাঠামো এবং প্রযুক্তির বিকাশকে মূল ফোকাস করে তোলে। শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি প্লাজমার সাথে মোকাবিলা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে ITER-এর টোকামাকের ক্ষেত্রে। রক্তরসের জড়তা সীমাবদ্ধতা হল আরেকটি অন্য পদ্ধতি যেখানে ভারী হাইড্রোজেন আইসোটোপ দিয়ে ভরা ক্যাপসুলগুলি উচ্চ-শক্তি লেজার রশ্মি ব্যবহার করে বিস্ফোরিত হয়।
Fusion studies conducted at লরেন্স Livermore National Laboratory (LLNL) of NIF employed laser-driven implosion techniques (inertial confinement fusion). Basically, millimetre-sized capsules filled with deuterium and tritium were imploded with high-power lasers which generate x-rays. The capsule gets heated and turn into plasma. The plasma accelerates inwards creating extreme pressure and temperature conditions when fuels in the capsule (deuterium and tritium atoms) fuse, releasing energy and several particles including alpha particles. The released particles interact with the surrounding plasma and heat it up further leading to more fusion reactions and release of more ‘energy and particles’ thus setting up a self-sustaining chain of fusion reactions (called ‘fusion ignition’).
ফিউশন গবেষণা সম্প্রদায় 'ফিউশন ইগনিশন' অর্জনের জন্য কয়েক দশক ধরে চেষ্টা করছে; একটি স্ব-টেকসই ফিউশন প্রতিক্রিয়া। 8 তারিখেth আগস্ট 2021, লরেন্স ল্যাবরেটরি দল 'ফিউশন ইগনিশন'-এর দ্বারপ্রান্তে এসেছিল যা তারা 5-এ অর্জন করেছেth ডিসেম্বর 2022। এই দিনে, পৃথিবীতে নিয়ন্ত্রিত ফিউশন ইগনিশন বাস্তবে পরিণত হয়েছে – বিজ্ঞানের একটি মাইলফলক অর্জিত হয়েছে!
***
