মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র পারমাণবিক বর্জ্যের উপর চলে এমন একটি চুল্লি তৈরি করছে
2011 সালে ফুকুশিমায় ঘটে যাওয়া ঘটনাগুলি অনেককে পারমাণবিক শক্তির প্রতি তাদের মনোভাব পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করেছিল। জাপানের একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার পর, পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র বন্ধের একটি তরঙ্গ বিশ্বকে ভাসিয়ে দিয়েছিল, কিছু দেশ শান্তিপূর্ণ পরমাণুকে সম্পূর্ণরূপে পরিত্যাগ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। একই সময়ে, কিছু কোম্পানি দ্রুত তাদের বিয়ারিং খুঁজে পেয়েছে এবং বাজারে পারমাণবিক শক্তি উৎপাদনের নিরাপদ ফর্ম প্রচার চালিয়ে যাচ্ছে। এরকম একটি কোম্পানি পরিকল্পনাকে বাস্তবে পরিণত করার জন্য তহবিল সুরক্ষিত করতে সক্ষম হয়েছিল। আমেরিকান কোম্পানি "Transatomic Power" প্রতিষ্ঠাতা তহবিল থেকে প্রাপ্ত দুই মিলিয়ন ডলারের মালিক হয়ে ওঠে। এই অর্থ একটি গলিত লবণ চুল্লি তৈরি করতে ব্যবহার করা উচিত যা পারমাণবিক বর্জ্য দিয়ে "খাওয়া" যেতে পারে।
ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির (এমআইটি) সাথে ট্রান্সটমিক পাওয়ারের ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। সংস্থাটি এখন পারমাণবিক শক্তিকে আরও দক্ষ করার দিকে মনোনিবেশ করছে, ছোট কিন্তু অত্যন্ত দক্ষ ইউনিটগুলির উপর ফোকাস করছে যা কারখানা তৈরি করা যেতে পারে এবং তারপর সমাবেশ সাইটে সরবরাহ করা যেতে পারে। কোম্পানির বিশেষজ্ঞরা ইতিমধ্যেই এমন একটি সিস্টেম তৈরি করতে পেরেছেন যা ঐতিহ্যগত পারমাণবিক শক্তিতে বর্জ্য পণ্য হিসাবে স্বীকৃত উপকরণ সহ বিভিন্ন ধরনের জ্বালানি ব্যবহার করতে সক্ষম।
![]()
আমরা লবণের ক্ষয়কারী চুল্লি সম্পর্কে কথা বলছি, যেগুলি আকর্ষণীয় কারণ তারা কার্যত ফুকুশিমাতে জাপানি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের মতো মূল গলে যাওয়া থেকে প্রতিরোধী। এই ধরনের চুল্লিগুলিতে, পারমাণবিক জ্বালানীর সাথে লবণের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়, যা চুল্লিতে সংঘটিত চেইন বিক্রিয়ার প্রক্রিয়াটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর করা সম্ভব করে তোলে। এই মুহুর্তে যখন কোরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, লবণ প্রসারিত হয় এবং বিভাজনের হার হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। যেহেতু লবণের গলনাঙ্ক কোরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি, এমনকি জরুরী পরিস্থিতিতেও, যেখানে কেউ কোনও জরুরি ব্যবস্থা নিতে পারে না, প্রতিক্রিয়াটি ধীরে ধীরে নিজেই শেষ হয়ে যায়। এই প্রযুক্তিটি আগেও প্রস্তাব করা হয়েছিল, কিন্তু ট্রান্সটমিক পাওয়ার বলে যে তারা পারমাণবিক চুল্লির অভ্যন্তরীণ জ্যামিতি উন্নত করে এটিকে উন্নত করতে সক্ষম হয়েছে। এই পরিবর্তনগুলিই পারমাণবিক বর্জ্য বা ইউরেনিয়ামকে জ্বালানী হিসাবে মাত্র 1,8% সমৃদ্ধকরণের মাত্রা সহ ব্যবহার করা সম্ভব করে।
ট্রান্সটমিক পাওয়ারের নতুন বিকাশগুলি প্রাথমিকভাবে আকর্ষণীয় কারণ সেগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যায় না অস্ত্র তেজস্ক্রিয় পদার্থ। বর্তমানে, কোম্পানির চুল্লিগুলি 500 মেগাওয়াট শক্তি উত্পাদন করতে সক্ষম - আদর্শ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুতের একটি ভগ্নাংশ - তবে তারা উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট এবং বড় প্ল্যান্টের তুলনায় বর্জ্যের একটি ভগ্নাংশই উৎপন্ন করে৷ কোম্পানির দুই মিলিয়ন ডেভেলপমেন্ট ডলার এটি যে চুল্লি তৈরি করেছে তা যাচাই করার অনুমতি দেবে। পরবর্তী পদক্ষেপ হবে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের একটি সমাপ্ত সংস্করণ নির্মাণ। প্রত্যাশিত হিসাবে, এই ধরনের একটি স্টেশনের প্রথম নমুনা $1,7 বিলিয়ন খরচ হবে। একই সময়ে, এই জাতীয় চুল্লিগুলির বাণিজ্যিক উত্পাদন 2020 সালের প্রথম দিকে চালু করা যেতে পারে। এই চুল্লিগুলির উত্পাদন শুরু সমগ্র পারমাণবিক শিল্পের জন্য একটি বড় পদক্ষেপ হবে।
![В США разрабатывают реактор, работающий на ядерных отходах]()
গলিত লবণ চুল্লি
গলিত লবণ চুল্লি (তরল-লবণ চুল্লি - ZhSR বা MSR, গলিত লবণ চুল্লি) হল পারমাণবিক বিদারণ চুল্লিগুলির মধ্যে একটি যার মধ্যে গলিত লবণের একটি বিশেষ মিশ্রণ প্রধান কুল্যান্টের ভূমিকা পালন করে, যা খুব উচ্চতায় কাজ করতে সক্ষম। তাপমাত্রা, এই কম চাপে রাখা। এটি চুল্লির অভ্যন্তরে যান্ত্রিক চাপ হ্রাস করে এবং এর সুরক্ষা স্তর বৃদ্ধি করে। তরল পারমাণবিক জ্বালানীও একটি কুল্যান্ট, যা চুল্লির নকশাকে সরল করা, জ্বালানী পোড়ার সমান করা এবং চুল্লি বন্ধ না করে জ্বালানী প্রতিস্থাপন করা সম্ভব করে তোলে।
MSR চুল্লিগুলি মোটামুটি উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে: 600–700 °C, যা এখনও লবণ গলে যাওয়ার স্ফুটনাঙ্ক অতিক্রম করে না। এই কারণে, একটি পারমাণবিক চুল্লিতে চাপ একটু বেশি বজায় রাখা হয় - 1 কেজি / সেমি 2, যা চুল্লিটিকে একটি ব্যয়বহুল এবং ভারী জাহাজ ছাড়াই করতে দেয়। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল চুল্লির ছোট কোর, যার অর্থ হল কম রক্ষনকারী উপকরণ ব্যবহার করা। এগুলিতে ব্যবহৃত তরলগুলির মধ্যে একটি হল থোরিয়াম-232 ফ্লোরাইড এবং ইউরেনিয়াম-233 ভিত্তিক তরল। থোরিয়াম বা ইউরেনিয়াম চক্রের উপর ভিত্তি করে রেক্টর।
একই সময়ে, চুল্লির অনেক ডিজাইনে, পারমাণবিক জ্বালানী কুল্যান্টের গলিত ফ্লোরাইডে দ্রবীভূত হয় - টেট্রাফ্লোরাইড লবণে। বেরিলিয়াম এবং লিথিয়ামও গলতে যুক্ত হয়। প্রতি 1 মেগাওয়াট শক্তির জন্য আনুমানিক 1000 টন থোরিয়াম অনুমান করা হয় পারমাণবিক জ্বালানী খরচ। একই সময়ে, রেক্টর প্রতি বছর প্রায় এক টন উচ্চ তেজস্ক্রিয় বর্জ্য উত্পাদন করে। এই টনের মধ্যে, 83% 10 বছর পরে স্থিতিশীল হবে, এবং বাকি 17%কে দীর্ঘ সময়ের জন্য (300-500 বছর) কবর দিতে হবে। একই সময়ে, চুল্লিটি মাত্র 30 গ্রাম প্লুটোনিয়াম উত্পাদন করে, যে কারণে গলিত লবণের চুল্লি অস্ত্র-গ্রেড প্লুটোনিয়াম তৈরি করতে ব্যবহার করা যায় না। বর্তমানে, বিশ্বে থোরিয়ামের প্রমাণিত মজুদ 2,23 মিলিয়ন টন, এবং অনাবিষ্কৃত মজুদের আনুমানিক পরিমাণ আরও 2,13 মিলিয়ন টন অনুমান করা হয়েছে।
![]()
এটি লক্ষ করা উচিত যে আজ এমএসআর কৌশলটি পারমাণবিক শিল্পের ইঞ্জিনিয়ারদের মধ্যেও এতটা ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি। যার মধ্যে গল্প এই ধরনের চুল্লি গত শতাব্দীর 40 এর দশকের শেষের দিকের। 1960 এর দশকের শেষের দিকে, বিমানের শক্তির উত্স হিসাবে তাদের কমপ্যাক্ট আকার বিবেচনা করে এই চুল্লিগুলিকে অভিযোজিত করার প্রচেষ্টা অব্যাহত ছিল। প্রথম অপারেটিং চুল্লি 1954 সালে প্রস্তুত ছিল, এবং তারা এমনকি B-36 বোমারু বিমানকে এই ধরনের চুল্লি দিয়ে সজ্জিত করতে সক্ষম হয়েছিল। যাইহোক, আন্তঃমহাদেশীয় ব্যালিস্টিক ক্ষেপণাস্ত্র এবং সাধারণভাবে রকেট প্রযুক্তির বিকাশের ফলে এমন বিমানের অবসান ঘটে যা জ্বালানি ছাড়াই কয়েক সপ্তাহ বাতাসে থাকতে পারে।
MSR চুল্লি ব্যাপকভাবে ব্যবহার না করার প্রধান কারণ (কাঁচামালের বিশাল মজুদ এবং অল্প পরিমাণ বর্জ্য থাকা সত্ত্বেও) এই সত্য যে থোরিয়াম পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির জন্য একটি কাঁচামাল ছিল না। ইতিমধ্যে 1950 এবং 60 এর দশকে, থোরিয়াম ব্যবহার করবে এমন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির বিকাশে আগ্রহ শীতল হতে শুরু করে। এর কারণ ছিল শীতল যুদ্ধের প্রাদুর্ভাব। সেই সময়ে, মেগাওয়াটের চেয়ে মেগাটন অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ ছিল। এখন বিপরীত সত্য: মেগাওয়াট মেগাটন থেকে তৈরি হয়। পারমাণবিক জ্বালানীর প্রায় এক তৃতীয়াংশ আসে হ্রাসপ্রাপ্ত এবং অপ্রচলিত পারমাণবিক অস্ত্র থেকে - অস্ত্র-গ্রেড ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম।
তথ্যের উত্স:
http://gearmix.ru/archives/14092
http://www.atomic-energy.ru/video/28796
https://ru.wikipedia.org
ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির (এমআইটি) সাথে ট্রান্সটমিক পাওয়ারের ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। সংস্থাটি এখন পারমাণবিক শক্তিকে আরও দক্ষ করার দিকে মনোনিবেশ করছে, ছোট কিন্তু অত্যন্ত দক্ষ ইউনিটগুলির উপর ফোকাস করছে যা কারখানা তৈরি করা যেতে পারে এবং তারপর সমাবেশ সাইটে সরবরাহ করা যেতে পারে। কোম্পানির বিশেষজ্ঞরা ইতিমধ্যেই এমন একটি সিস্টেম তৈরি করতে পেরেছেন যা ঐতিহ্যগত পারমাণবিক শক্তিতে বর্জ্য পণ্য হিসাবে স্বীকৃত উপকরণ সহ বিভিন্ন ধরনের জ্বালানি ব্যবহার করতে সক্ষম।
আমরা লবণের ক্ষয়কারী চুল্লি সম্পর্কে কথা বলছি, যেগুলি আকর্ষণীয় কারণ তারা কার্যত ফুকুশিমাতে জাপানি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের মতো মূল গলে যাওয়া থেকে প্রতিরোধী। এই ধরনের চুল্লিগুলিতে, পারমাণবিক জ্বালানীর সাথে লবণের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়, যা চুল্লিতে সংঘটিত চেইন বিক্রিয়ার প্রক্রিয়াটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর করা সম্ভব করে তোলে। এই মুহুর্তে যখন কোরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, লবণ প্রসারিত হয় এবং বিভাজনের হার হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। যেহেতু লবণের গলনাঙ্ক কোরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি, এমনকি জরুরী পরিস্থিতিতেও, যেখানে কেউ কোনও জরুরি ব্যবস্থা নিতে পারে না, প্রতিক্রিয়াটি ধীরে ধীরে নিজেই শেষ হয়ে যায়। এই প্রযুক্তিটি আগেও প্রস্তাব করা হয়েছিল, কিন্তু ট্রান্সটমিক পাওয়ার বলে যে তারা পারমাণবিক চুল্লির অভ্যন্তরীণ জ্যামিতি উন্নত করে এটিকে উন্নত করতে সক্ষম হয়েছে। এই পরিবর্তনগুলিই পারমাণবিক বর্জ্য বা ইউরেনিয়ামকে জ্বালানী হিসাবে মাত্র 1,8% সমৃদ্ধকরণের মাত্রা সহ ব্যবহার করা সম্ভব করে।
ট্রান্সটমিক পাওয়ারের নতুন বিকাশগুলি প্রাথমিকভাবে আকর্ষণীয় কারণ সেগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যায় না অস্ত্র তেজস্ক্রিয় পদার্থ। বর্তমানে, কোম্পানির চুল্লিগুলি 500 মেগাওয়াট শক্তি উত্পাদন করতে সক্ষম - আদর্শ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুতের একটি ভগ্নাংশ - তবে তারা উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট এবং বড় প্ল্যান্টের তুলনায় বর্জ্যের একটি ভগ্নাংশই উৎপন্ন করে৷ কোম্পানির দুই মিলিয়ন ডেভেলপমেন্ট ডলার এটি যে চুল্লি তৈরি করেছে তা যাচাই করার অনুমতি দেবে। পরবর্তী পদক্ষেপ হবে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের একটি সমাপ্ত সংস্করণ নির্মাণ। প্রত্যাশিত হিসাবে, এই ধরনের একটি স্টেশনের প্রথম নমুনা $1,7 বিলিয়ন খরচ হবে। একই সময়ে, এই জাতীয় চুল্লিগুলির বাণিজ্যিক উত্পাদন 2020 সালের প্রথম দিকে চালু করা যেতে পারে। এই চুল্লিগুলির উত্পাদন শুরু সমগ্র পারমাণবিক শিল্পের জন্য একটি বড় পদক্ষেপ হবে।
গলিত লবণ চুল্লি
গলিত লবণ চুল্লি (তরল-লবণ চুল্লি - ZhSR বা MSR, গলিত লবণ চুল্লি) হল পারমাণবিক বিদারণ চুল্লিগুলির মধ্যে একটি যার মধ্যে গলিত লবণের একটি বিশেষ মিশ্রণ প্রধান কুল্যান্টের ভূমিকা পালন করে, যা খুব উচ্চতায় কাজ করতে সক্ষম। তাপমাত্রা, এই কম চাপে রাখা। এটি চুল্লির অভ্যন্তরে যান্ত্রিক চাপ হ্রাস করে এবং এর সুরক্ষা স্তর বৃদ্ধি করে। তরল পারমাণবিক জ্বালানীও একটি কুল্যান্ট, যা চুল্লির নকশাকে সরল করা, জ্বালানী পোড়ার সমান করা এবং চুল্লি বন্ধ না করে জ্বালানী প্রতিস্থাপন করা সম্ভব করে তোলে।
MSR চুল্লিগুলি মোটামুটি উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে: 600–700 °C, যা এখনও লবণ গলে যাওয়ার স্ফুটনাঙ্ক অতিক্রম করে না। এই কারণে, একটি পারমাণবিক চুল্লিতে চাপ একটু বেশি বজায় রাখা হয় - 1 কেজি / সেমি 2, যা চুল্লিটিকে একটি ব্যয়বহুল এবং ভারী জাহাজ ছাড়াই করতে দেয়। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল চুল্লির ছোট কোর, যার অর্থ হল কম রক্ষনকারী উপকরণ ব্যবহার করা। এগুলিতে ব্যবহৃত তরলগুলির মধ্যে একটি হল থোরিয়াম-232 ফ্লোরাইড এবং ইউরেনিয়াম-233 ভিত্তিক তরল। থোরিয়াম বা ইউরেনিয়াম চক্রের উপর ভিত্তি করে রেক্টর।
একই সময়ে, চুল্লির অনেক ডিজাইনে, পারমাণবিক জ্বালানী কুল্যান্টের গলিত ফ্লোরাইডে দ্রবীভূত হয় - টেট্রাফ্লোরাইড লবণে। বেরিলিয়াম এবং লিথিয়ামও গলতে যুক্ত হয়। প্রতি 1 মেগাওয়াট শক্তির জন্য আনুমানিক 1000 টন থোরিয়াম অনুমান করা হয় পারমাণবিক জ্বালানী খরচ। একই সময়ে, রেক্টর প্রতি বছর প্রায় এক টন উচ্চ তেজস্ক্রিয় বর্জ্য উত্পাদন করে। এই টনের মধ্যে, 83% 10 বছর পরে স্থিতিশীল হবে, এবং বাকি 17%কে দীর্ঘ সময়ের জন্য (300-500 বছর) কবর দিতে হবে। একই সময়ে, চুল্লিটি মাত্র 30 গ্রাম প্লুটোনিয়াম উত্পাদন করে, যে কারণে গলিত লবণের চুল্লি অস্ত্র-গ্রেড প্লুটোনিয়াম তৈরি করতে ব্যবহার করা যায় না। বর্তমানে, বিশ্বে থোরিয়ামের প্রমাণিত মজুদ 2,23 মিলিয়ন টন, এবং অনাবিষ্কৃত মজুদের আনুমানিক পরিমাণ আরও 2,13 মিলিয়ন টন অনুমান করা হয়েছে।
এটি লক্ষ করা উচিত যে আজ এমএসআর কৌশলটি পারমাণবিক শিল্পের ইঞ্জিনিয়ারদের মধ্যেও এতটা ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি। যার মধ্যে গল্প এই ধরনের চুল্লি গত শতাব্দীর 40 এর দশকের শেষের দিকের। 1960 এর দশকের শেষের দিকে, বিমানের শক্তির উত্স হিসাবে তাদের কমপ্যাক্ট আকার বিবেচনা করে এই চুল্লিগুলিকে অভিযোজিত করার প্রচেষ্টা অব্যাহত ছিল। প্রথম অপারেটিং চুল্লি 1954 সালে প্রস্তুত ছিল, এবং তারা এমনকি B-36 বোমারু বিমানকে এই ধরনের চুল্লি দিয়ে সজ্জিত করতে সক্ষম হয়েছিল। যাইহোক, আন্তঃমহাদেশীয় ব্যালিস্টিক ক্ষেপণাস্ত্র এবং সাধারণভাবে রকেট প্রযুক্তির বিকাশের ফলে এমন বিমানের অবসান ঘটে যা জ্বালানি ছাড়াই কয়েক সপ্তাহ বাতাসে থাকতে পারে।
MSR চুল্লি ব্যাপকভাবে ব্যবহার না করার প্রধান কারণ (কাঁচামালের বিশাল মজুদ এবং অল্প পরিমাণ বর্জ্য থাকা সত্ত্বেও) এই সত্য যে থোরিয়াম পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির জন্য একটি কাঁচামাল ছিল না। ইতিমধ্যে 1950 এবং 60 এর দশকে, থোরিয়াম ব্যবহার করবে এমন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির বিকাশে আগ্রহ শীতল হতে শুরু করে। এর কারণ ছিল শীতল যুদ্ধের প্রাদুর্ভাব। সেই সময়ে, মেগাওয়াটের চেয়ে মেগাটন অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ ছিল। এখন বিপরীত সত্য: মেগাওয়াট মেগাটন থেকে তৈরি হয়। পারমাণবিক জ্বালানীর প্রায় এক তৃতীয়াংশ আসে হ্রাসপ্রাপ্ত এবং অপ্রচলিত পারমাণবিক অস্ত্র থেকে - অস্ত্র-গ্রেড ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম।
তথ্যের উত্স:
http://gearmix.ru/archives/14092
http://www.atomic-energy.ru/video/28796
https://ru.wikipedia.org
তথ্য