Burning plasma
প্লাজমা পদার্থবিজ্ঞানে, একটি জ্বলন্ত প্লাজমা হল এমন একটি যেখানে বেশিরভাগ উত্তাপ তাপীয় প্লাজমা আয়নগুলির সাথে জড়িত ফিউশন প্রতিক্রিয়া থেকে আসে। সূর্য এবং অনুরূপ তারাগুলি একটি জ্বলন্ত প্লাজমা, এবং 2020 সালে জাতীয় ইগনিশন সুবিধা জ্বলন্ত প্লাজমা অর্জন করেছে। একটি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত ধারণা হল একটি প্রজ্বলিত প্লাজমা, যেখানে সমস্ত উত্তাপ ফিউশন প্রতিক্রিয়া থেকে আসে। সূর্য এবং অন্যান্য অনুরূপ নক্ষত্রগুলিতে, এই সংমিশ্রণ প্রতিক্রিয়াগুলিতে হাইড্রোজেন আয়ন জড়িত থাকে। ফিউশন প্রতিক্রিয়া বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রা একটি স্ব-উত্তাপ প্রক্রিয়া দ্বারা বজায় রাখা হয় যেখানে ফিউশন প্রতিক্রিয়া থেকে শক্তি কণার সংঘর্ষের মাধ্যমে তাপীয় প্লাজমা আয়নগুলিকে উত্তপ্ত করে। একটি প্লাজমা প্রবেশ করে যাকে বিজ্ঞানীরা জ্বলন্ত প্লাজমা শাসন বলে যখন স্ব-উত্তাপ শক্তি কোনও বাহ্যিক উত্তাপকে অতিক্রম করে। সূর্য একটি জ্বলন্ত প্লাজমা যা ফিউশন ইগনিশনে পৌঁছেছে, যার অর্থ সূর্যের প্লাজমা তাপমাত্রা শুধুমাত্র ফিউশন থেকে মুক্ত শক্তির দ্বারা বজায় থাকে। সূর্য 4.5 বিলিয়ন বছর ধরে হাইড্রোজেন জ্বালিয়ে আসছে এবং তার জীবনচক্রের প্রায় অর্ধেক পথ অতিক্রম করেছে। থার্মোনিউক্লিয়ার অস্ত্র, যা হাইড্রোজেন বোমা নামেও পরিচিত, হল পারমাণবিক অস্ত্র যা জ্বলন্ত প্লাজমার ফিউশন প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রকাশিত শক্তি ব্যবহার করে তাদের বিস্ফোরক উৎপাদনের অংশ তৈরি করে। এটি বিশুদ্ধ-বিভাজন অস্ত্রের বিপরীতে, যা একটি নিউট্রনিক পারমাণবিক বিভাজন প্রতিক্রিয়া থেকে তাদের সমস্ত ফলন উত্পাদন করে। প্রথম থার্মোনিউক্লিয়ার বিস্ফোরণ এবং এইভাবে প্রথম মানবসৃষ্ট জ্বলন্ত প্লাজমা ছিল 1952 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র দ্বারা পরিচালিত আইভি মাইক পরীক্ষা। বর্তমানে সমস্ত উচ্চ-ফলনশীল পারমাণবিক অস্ত্র হল তাপ-পারমাণবিক অস্ত্র। ন্যাশনাল ইগনিশন ফেসিলিটি 2022 সালে ঘোষণা করা হয়েছিল যে ক্যালিফোর্নিয়ার লিভারমোরের লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে অবস্থিত একটি বড় লেজার-ভিত্তিক ইনার্শিয়াল কনফিনেমেন্ট ফিউশন গবেষণা যন্ত্র ন্যাশনাল ইগনিশন ফেসিলিটি-তে একটি জ্বলন্ত প্লাজমা অর্জন করা হয়েছে। জ্বলন্ত প্লাজমা এক সেকেন্ডের প্রায় 100 ট্রিলিয়নের এক ভাগের জন্য স্থায়ী ছিল এবং এই প্রক্রিয়াটি প্রায় দশটি ফ্যাক্টর দ্বারা তৈরি শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি খরচ করেছিল। এনআইএফ 5ই ডিসেম্বর, 2022-এ জ্বলন্ত প্লাজমা ফিউশন প্রতিক্রিয়া থেকে নিট শক্তি মুক্তি অর্জন করে। টোকামাকস মাল্টিপল টোকামাক বর্তমানে প্রথম চৌম্বকীয়ভাবে সীমাবদ্ধ জ্বলন্ত প্লাজমা পরীক্ষা হওয়ার লক্ষ্য নিয়ে নির্মাণাধীন রয়েছে। আই. টি. ই. আর, ফ্রান্সের ক্যাডারাচের কাছে নির্মিত হচ্ছে, যার লক্ষ্য হল ফিউশন বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের একটি স্ব-উত্তাপকারী প্লাজমার সাথে সম্পর্কিত পদার্থবিজ্ঞান, প্রকৌশল এবং প্রযুক্তিগুলি তদন্ত করার অনুমতি দেওয়া। যে বিষয়গুলি অন্বেষণ করা হবে তার মধ্যে রয়েছে দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত, স্ব-সংগঠিত প্লাজমা বোঝা এবং নিয়ন্ত্রণ করা; তাপ এবং কণাগুলির ব্যবস্থাপনা যা প্লাজমা-মুখী পৃষ্ঠে পৌঁছায়; জ্বালানী প্রজনন প্রযুক্তির প্রদর্শন; এবং শক্তিশালী কণাগুলির পদার্থবিজ্ঞান। এই বিষয়গুলি আইটিইআর-এর স্ব-উত্তাপকারী প্লাজমা প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করার বৃহত্তর লক্ষ্যের সাথে প্রাসঙ্গিক যা প্রথম ফিউশন শক্তি যন্ত্র হয়ে ওঠে যা তার খরচের চেয়ে বেশি শক্তি উৎপাদন করে, যা বাণিজ্যিক ফিউশন শক্তি উৎপাদনের দিকে একটি বড় পদক্ষেপ। ফিউশন-প্রাসঙ্গিক তাপমাত্রায় পৌঁছানোর জন্য, আইটিইআর টোকামাক তিনটি পদ্ধতি ব্যবহার করে প্লাজমাকে গরম করবেঃ ওহমিক হিটিং (প্লাজমার মাধ্যমে বৈদ্যুতিক প্রবাহ চালানো), নিরপেক্ষ কণা বিম ইনজেকশন এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ডেভেন্সে নির্মিত হওয়া এস. পি. এ. আর. সি, এ. আর. সি ফিউশন পাওয়ার প্ল্যান্ট ধারণার উপর ভিত্তি করে একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রযুক্তি এবং পদার্থবিজ্ঞান যাচাই করার পরিকল্পনা করেছে। এস. পি. এ. আর. সি-কে ব্রেক-ইভেন-এর বেশি মার্জিনে এটি অর্জন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং তুলনামূলকভাবে কমপ্যাক্ট আকার সত্ত্বেও 10-সেকেন্ডের বিস্ফোরণের জন্য 140 মেগাওয়াট পর্যন্ত ফিউশন শক্তি অর্জন করতে সক্ষম হতে পারে। এস. পি. এ. আর. সি-এর উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহী চুম্বকটি অনেক বেশি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার উদ্দেশ্যে তৈরি করা হয়েছে, যার ফলে এটি অনুরূপ টোকামাকের তুলনায় অনেক ছোট হতে পারে। প্রতীকী প্রভাব এন. আই. এফ জ্বলন্ত প্লাজমা, একটি শক্তির সংযোগস্থলে না ঘটলেও, পারমাণবিক সংমিশ্রণ শক্তির দিকে দৌড়ে একটি প্রধান মাইলফলক হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, এই ধারণা সহ যে এটি তার সাথে আরও ভাল গ্রহ আনতে পারে। প্রথম নিয়ন্ত্রিত জ্বলন্ত প্লাজমাকে ট্রিনিটি টেস্টের মতো একই স্তরে একটি গুরুত্বপূর্ণ সন্ধিক্ষণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, যার মধ্যে শক্তির জন্য ফিউশনের (ফিউশন শক্তি) জন্য প্রচুর প্রভাব রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ফিউশন শক্তির অস্ত্রায়ন, প্রধানত নির্দেশিত-শক্তি অস্ত্রের জন্য বিদ্যুতের জন্য, পাশাপাশি শান্তি নির্মাণের জন্য ফিউশন-আইটিইআর-এর অন্যতম প্রধান কাজ। তথ্যসূত্র ফিউশন শক্তি পারমাণবিক ফিউশন জ্যোতির্বিজ্ঞান