নিউক্লিয়ার ফিউশন হতে পারে বিদ্যুৎ উৎপাদনের টেকসই উৎস

জলবায়ু সংকটের কোনো সহজ সমাধান এখনো মানুষের হাতে নেই। তবে বিজ্ঞানীরা আশা দেখাচ্ছেন, নিউক্লিয়ার ফিউশন প্রযুক্তি থেকে এ সমস্যার মোটামুটি স্থায়ী একটি সমাধান পাওয়া যেতে পারে।

এর আগেও বিজ্ঞানীরা বিদ্যুৎ উৎপাদনের কার্বনবিহীন, অসীম একটি উৎসের খোঁজে ফিউশন নিয়ে কাজ করেছেন। কিন্তু এ ধরনের কোনো উদ্যোগই টেকসই হয়নি।

তবে গত বুধবারে যুক্তরাজ্যের কিছু বিজ্ঞানী সুসংবাদ দিয়েছেন। তারা নিউক্লিয়ার ফিউশন তৈরি করে আগের রেকর্ডের চেয়ে দ্বিগুণেরও বেশি সময় পর্যন্ত একে টিকিয়ে রাখতে সক্ষম হয়েছেন। একই প্রক্রিয়ায় শক্তি উৎপাদন করে সূর্য ও অন্যান্য নক্ষত্র নিজেদের প্রজ্বলিত রাখে।

নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়ায় দুই বা তার চেয়ে বেশি পরমাণু একত্র হয়ে বড় একটি পরমাণু তৈরি করে। এই বিক্রিয়ায় বিপুল পরিমাণ তাপ শক্তি পাওয়া যায়। হাইড্রোজেন বোমায় ফিউশন বিক্রিয়ার ধ্বংসাত্মক রূপকে দেখেছে মানবজাতি। 

বর্তমানে পারমাণবিক শক্তির শান্তিপূর্ণ ব্যবহারে ফিউশন নয়, ফিশন প্রক্রিয়া ব্যবহার হয়। ফিশনের মাধ্যমে পরমাণু একত্র করার বদলে ইউরেনিয়াম পরমাণু ভেঙে শক্তি উৎপাদন করা হয়। তবে এ প্রক্রিয়ায় তেজস্ক্রিয় বর্জ্য তৈরি হয়, যেগুলো হাজারো বছর পরিবেশে থেকে যেতে পারে। কোনো দুর্ঘটনার ক্ষেত্রেও এর প্রভাব অনেক সুদূরপ্রসারী হতে পারে, যেমনটা হয়েছিল ২০১১ সালে জাপানের ফুকুশিমায়।

তুলনামূলকভাবে ফিউশন প্রক্রিয়া অনেক বেশি নিরাপদ। এতে খুব কম পরিমাণ বর্জ্য তৈরি হয় এবং জ্বালানি হিসেবে খুবই সহজলভ্য, প্রকৃতিতেই পাওয়া যায় এরকম উপকরণ ব্যবহার হয়, যার মধ্যে আছে সমুদ্রের পানিতে পাওয়া কিছু উপাদান। সব মিলিয়ে, জলবায়ু পরিবর্তন মোকাবিলা করার জন্য জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে সরে টেকসই জ্বালানির ব্যবহার শুরু করতে নিউক্লিয়ার ফিউশন খুবই কার্যকর ভূমিকা রাখতে পারে।

সিএনএনের একটি প্রতিবেদনে জানা গেছে, গত বছরের ২১ ডিসেম্বর ইংল্যান্ডের অক্সফোর্ডের কাছে অবস্থিত কালহ্যাম নামের একটি গ্রামে কিছু বিজ্ঞানীরা টোকামাক নামের একটি 'ডোনাট' আকৃতির যন্ত্রের মাধ্যমে ৫ সেকেন্ড ধরে ৫৯ মেগাজুল শক্তি উৎপাদন করতে সফল হয়েছেন।

ফিউশন প্রক্রিয়া চলমান রাখার জন্য উচ্চ তাপমাত্রার চৌম্বকক্ষেত্র প্রয়োজন হয়, যা কখনো কখনো ১৫০ মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে যায়।

এই প্রকল্পের দায়িত্বে ছিল ইউরোফিউশন নামের একটি কনসোর্টিয়াম। এতে ৪ হাজার ৮০০ বিশেষজ্ঞ, শিক্ষার্থী ও ইউরোপের বিভিন্ন দেশ থেকে আসা কর্মীরা কাজ করেছেন। অংশীদার হিসেবে ছিল যুক্তরাজ্যের পারমাণবিক শক্তি কর্তৃপক্ষ। ইউরোপিয়ান কমিশন এ প্রকল্পে কিছু পরিমাণ তহবিলের যোগান দিয়েছে।

এই পরীক্ষায় ফিউশন ঘটানোর জন্য হাইড্রোজেনের আইসোটোপ ডিউটেরিয়াম ও ট্রিটিয়াম ব্যবহার করা হয়েছে। এই দুটি উপাদান সমুদ্রের পানিতে পাওয়া যায়। বাণিজ্যিক ভিত্তিতে ফিউশন জ্বালানির উৎপাদনের জন্য খুব সম্ভবত এ দুটি উপাদান ব্যবহৃত হবে বলে বিশেষজ্ঞরা মনে করছেন।

কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশল বিভাগের শিক্ষক টনি রোলস্টোন জানান, ডিউটেরিয়াম আর ট্রিটিয়াম ব্যবহার করে প্রচুর পরিমাণে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা সম্ভব।

'মাত্র আধ টন ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করে পুরো যুক্তরাজ্যের এক দিনের বিদ্যুতের চাহিদা মেটানো সম্ভব, যেটি খুব সহজেই সমুদ্রের পানি থেকে সংগ্রহ করা যায়', যোগ করেন টনি।

অক্সফোর্ডের টোকামাক যন্ত্রটির আনুষ্ঠানিক নাম জয়েন্ট ইউরোপিয়ান টরাস (জেট)।

জেটের পরীক্ষার ফলগুলো বেশ ইতিবাচক এবং এতে ইটার (পরীক্ষামূলক আন্তর্জাতিক থার্মোনিউক্লিয়ার রিএক্টর) প্রকল্প বেশ উপকৃত হয়েছে। ইটার আরেকটি বড় ফিউশন প্রকল্প, যেটি ফ্রান্সের দক্ষিণ অঞ্চলে যুক্তরাষ্ট্র, চীন, ইউরোপিয়ান ইউনিয়ন, ভারত, জাপান, কোরিয়া ও রাশিয়ার সহায়তায় পরিচালিত হচ্ছে।

ইতোমধ্যে ইটার প্রকল্পের ৮০ শতাংশ কাজ শেষ হয়ে গেছে এবং ২০২৫ বা ২০২৬ সালে এতে পুরোদমে নিউক্লিয়ার ফিউশন শুরুর পরিকল্পনা রয়েছে।

জেটের লক্ষ্য ছিল নিউক্লিয়ার ফিউশন তৈরি ও একে টিকিয়ে রাখার সম্ভাব্যতা যাচাই করা। ইটারের লক্ষ্য হচ্ছে ৫০ মেগাওয়াট জ্বালানি ব্যবহার করে ৫০০ মেগাওয়াট ফিউশন শক্তি তৈরি করা।

বিজ্ঞানীরা জানিয়েছেন, এখন পর্যন্ত ফলগুলো বেশ ইতিবাচক। তবে নিউক্লিয়ার ফিউশনকে শক্তির উৎস হিসেবে নিয়মিত ব্যবহারের উপযোগী করে তুলতে এখনো অনেক দূর যেতে হবে।

টনি আরও জানান, জেটের পরীক্ষার ফলগুলো খুবই আশা জাগানিয়া। সেখানে ১২ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন হচ্ছে, কিন্তু মাত্র ৫ সেকেন্ডের জন্য। আরও দীর্ঘ সময় ধরে ফিউশন চালু রাখার প্রক্রিয়া খুঁজে বের করাই হচ্ছে এখন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ।

আইপিসিসির (জলবায়ু সংক্রান্ত আন্তসরকার প্যানেল) সর্বশেষ প্রতিবেদন অনুযায়ী, বৈশ্বিক উষ্ণতাকে নিয়ন্ত্রণের মধ্যে রাখতে হলে এ দশকের মধ্যে গ্রিন হাউজ গ্যাসের নিঃসরণ অর্ধেকে নামিয়ে আনতে হবে এবং ২০৫০ সালের মধ্যে একে শূন্যের কোঠায় নিয়ে আসতে হবে। অর্থাৎ, জীবাশ্ম জ্বালানি, যেমন: কয়লা, তেল ও গ্যাসের ব্যবহার থেকে দ্রুত সরে আসতে হবে।

আইপিসিসির মতে, নিউক্লিয়ার ফিউশনের মতো টেকসই শক্তির উৎস খুঁজে পেতে ব্যর্থ হলে বৈশ্বিক উষ্ণতাকে নিয়ন্ত্রণে রাখার লক্ষ্যমাত্রা অর্জন করা সম্ভব হবে না।

তাই পুরো পৃথিবী এখন তাকিয়ে আছে জেট ও ইটারের সাফল্যের দিকে। বিদ্যুৎ উৎপাদনের টেকসই ও কার্যত অসীম এক উৎস খুঁজে পাওয়া হয়তো আর খুব বেশি দূরে নেই।