Zap Energy
জাপ এনার্জি একটি আমেরিকান সংস্থা যার লক্ষ্য একটি শিয়ার-ফ্লো-স্টেবিলাইজড জেড-পিঞ্চ ব্যবহারের মাধ্যমে ফিউশন শক্তিকে বাণিজ্যিকীকরণ করা। সংস্থাটি সিয়াটলের কাছে অবস্থিত এবং ওয়াশিংটনের এভারেট এবং মুকিলটিওতে গবেষণা সুবিধা রয়েছে। কোম্পানিটির লক্ষ্য হল ক্রমবর্ধমান উচ্চ শক্তি স্তরে প্লাজমা স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য তাদের প্রযুক্তি স্কেল করা, বৈজ্ঞানিক ব্রেক ইভেন এবং শেষ পর্যন্ত বাণিজ্যিক লাভজনকতা অর্জনের লক্ষ্য সহ। উরি শুমলাকের নেতৃত্বে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ে এই প্রযুক্তির ধারণাগত ভিত্তি তৈরি করা হয়েছিল। এ. আর. পি. এ-ই-এর এ. এল. পি. এইচ. এ প্রোগ্রামের অংশ হিসাবে ফুজি ডিভাইস দ্বারা প্রাপ্ত ইতিবাচক প্রাথমিক ফলাফলের পরে জ্যাপ এনার্জি গঠিত হয়। কোম্পানিটি ব্রিটিশ উদ্যোক্তা এবং বিনিয়োগকারী বেঞ্জ কনওয়ে (প্রেসিডেন্ট, সিইও), পারমাণবিক পদার্থবিদ ব্রায়ান এ নেলসন (চিফ টেকনোলজি অফিসার) এবং উরি শুমলাক (চিফ সায়েন্স অফিসার) সহ-প্রতিষ্ঠা করেছিলেন। শিয়ারড-ফ্লো-স্টেবিলাইজড জেড-পিঞ্চ ফিউশন পিঞ্চ প্রভাব এই সত্যের উপর নির্ভর করে যে একটি পরিবাহীতে প্রবাহিত একটি বিদ্যুৎ একটি অভ্যন্তরীণ-নির্দেশিত বল তৈরি করে, যা পরিবাহীকে চেপে ধরে। একটি ফিউশন যন্ত্রের ক্ষেত্রে, কন্ডাক্টর হল ফিউশন জ্বালানির একটি প্লাজমা। একটি বাহ্যিক চুম্বক ব্যবহার করে বিদ্যুৎ প্রেরিত হয়, অথবা সরাসরি প্রতিক্রিয়া চেম্বারে বিদ্যুদ্বাহক ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়। যন্ত্রটির আপেক্ষিক সরলতা বিশ্বজুড়ে অনেক গবেষককে পিঞ্চ সিস্টেম তৈরি করতে পরিচালিত করেছে। প্রাথমিক পরীক্ষাগুলিতে, পিঞ্চ সিস্টেমগুলি অস্থিতিশীল বলে মনে করা হয়েছিল এবং প্লাজমাকে দ্রুত প্রতিক্রিয়া চেম্বারের দেয়ালে জোর করে ঠান্ডা করা হয়েছিল যাতে ফিউশন না ঘটে। এর ফলে স্থিতিশীল পিঞ্চ মেশিনের বিকাশ ঘটে, বিশেষত যুক্তরাজ্যের জেডইটিএ। প্রথমে মনে হয়েছিল এই নকশাগুলি পূর্ববর্তী যন্ত্রগুলির অস্থিরতা থেকে মুক্ত ছিল। যাইহোক, আরও তদন্তে দেখা গেছে যে নতুন "ক্ষুদ্র অস্থায়িত্ব" পূর্ববর্তী, বৃহত্তর, অস্থায়িত্বের মতোই কারাবাস ধ্বংস করতে কার্যকর ছিল। এই নতুন শ্রেণীর সমস্যাগুলির কোনও সুস্পষ্ট সমাধান না থাকায়, ক্লাসিক পিঞ্চ ডিভাইসগুলির উপর প্রধান গবেষণা 1960-এর দশকের গোড়ার দিকে শেষ হয়। প্লাজমার প্রবাহকে একটি অতিরিক্ত স্থিতিশীল শক্তি হিসাবে ব্যবহার করার ধারণাটি 1990-এর দশকে উদ্ভূত হয়েছিল। এই ধারণায়, পিঞ্চটি এমনভাবে তৈরি করা হয় যে প্লাজমা কলামের কেন্দ্র থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে প্লাজমা বিভিন্ন গতিতে প্রবাহিত হয়, বাইরের স্তরগুলি কেন্দ্রের চেয়ে প্রায় দশগুণ দ্রুত হয়। যেহেতু পিঞ্চ কারেন্ট দ্বারা তৈরি চৌম্বক ক্ষেত্রটি আধানের ঘনত্ব এবং গতি উভয়ের একটি ফাংশন, তাই এর ফলে পিঞ্চ ক্ষেত্রটি প্লাজমা কলাম জুড়ে অ-রৈখিক হয়। এটি কিঙ্ক, সসেজ এবং বিনিময় অস্থিরতার বৃদ্ধির হারকে ছাড়িয়ে গেছে। পিঞ্চকে স্থিতিশীল করার জন্য যে সঠিক শর্তে পৌঁছানো দরকার তা গবেষণার একটি উন্মুক্ত ক্ষেত্র। ইতিহাস জাপ এনার্জির প্রযুক্তিগত উৎস 1995 সালে শুরু হওয়া ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের ডঃ উরি শুমলাকের কাজের উপর নির্ভর করে। বিশ্ববিদ্যালয়টি প্রবাহিত পিঞ্চ পরীক্ষা করার জন্য তিনটি পরীক্ষামূলক মেশিন তৈরি করেছেঃ জেএপি (ইউডাব্লুতে 1998-2012) জেএপি-এইচডি (2012-ইউডাব্লুতে উপস্থিত) ফুজেডই (ইউডাব্লুতে 2015-2020; 2021-জাপ এনার্জিতে উপস্থিত) শুমলাক ল্যাব তাদের প্লাজমা পরিমাপ করার জন্য কাস্টম সরঞ্জাম তৈরি করেছে। জাপ এনার্জি 2017 সালে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের ফুজেডই (ফিউশন জেড-পিঞ্চ এক্সপেরিমেন্ট) গবেষণা দল এবং লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির গবেষকদের সহযোগিতায় প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। জাপ এনার্জি তারপর একটি পরবর্তী প্রজন্মের ফিউশন কোর, ফুজে-কিউ (2021-জাপ এনার্জিতে উপস্থিত) তৈরি করে। জাপ 2018 সালে একটি সংস্থা হিসাবে তাদের প্রথম ফিউশন প্রতিক্রিয়া অর্জন করে, কিন্তু 2021 সালের নভেম্বরে, লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি প্রবাহিত পিঞ্চের ভিতরে নিউট্রন উৎপাদনের একটি স্বাধীন এবং আরও সুনির্দিষ্ট পরিমাপ প্রদান করে, যা প্রমাণ করে যে মেশিনটি ডিউটেরিয়াম জ্বালানির সাথে ফিউশন করতে পারে। এই প্রচেষ্টার নেতৃত্ব দিয়েছিল এ. আর. পি. এ-ই, যেখানে সংস্থাটি বেসরকারী ফিউশন সংস্থাগুলিকে সমর্থন করার জন্য ফিউশন দলগুলির আয়োজন করেছিল। 2015 থেকে 2020 সাল পর্যন্ত, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জ্বালানি বিভাগের অনুদানের একটি সিরিজ দলটি তাদের শিয়ার-ফ্লো-স্টেবিলাইজড জেড-পিঞ্চ চুল্লিটিকে ক্রমান্বয়ে উচ্চতর শক্তির স্তরে পরীক্ষা করতে সক্ষম করে। 2020 সালের জুলাই মাসে, জ্যাপ এনার্জি সিরিজ এ-তে 65 লক্ষ মার্কিন ডলার তহবিল সংগ্রহ করে। 2021 সালের মে মাসে জ্যাপ অ্যাডিশন, এনার্জি ইমপ্যাক্ট পার্টনারস, শেভরন টেকনোলজি ভেঞ্চারস এবং লোয়ার কার্বন ক্যাপিটাল সহ সিরিজ বি-তে 27.5 লক্ষ ডলার তহবিল বন্ধ করে দেয়। শেভরনের অর্থায়ন ছিল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি বড় তেল সংস্থার ফিউশন এনার্জিতে প্রথম বিনিয়োগ। 2022 সালের জুন মাসে, জাপ এনার্জি তাদের ব্রেক ইভেন ডিভাইসে (ফুজেডই-কিউ) প্রথম প্লাজমা এবং লোয়ার কার্বন ক্যাপিটাল, বিল গেটসের ব্রেকথ্রু এনার্জি ভেঞ্চারস, শেল পিএলসি, ভ্যালর, ডিসিভিসি, এনার্জি ইমপ্যাক্ট পার্টনার্স, শেভরন এবং অন্যান্যদের দ্বারা সমর্থিত 160 মিলিয়ন ডলার সিরিজ সি সংগ্রহের ঘোষণা দেয়। 2022 সালের অক্টোবরে, সেন্ট্রালিয়া কোল ট্রানজিশন এনার্জি টেকনোলজি বোর্ড সম্প্রতি ট্রান্সআল্টা বিগ হানাফোর্ড গ্যাস বিদ্যুৎ কেন্দ্রের জায়গায় একটি জাপ ফিউশন এনার্জি পাইলট প্ল্যান্ট নির্মাণের সম্ভাব্যতা মূল্যায়নের জন্য ব্যয় তহবিলের জন্য জাপ এনার্জিকে 1 মিলিয়ন ডলার অনুদান প্রদান করেছে। 2023 সালের মে মাসে, জাপ এনার্জি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জ্বালানি বিভাগের মাইলফলক-ভিত্তিক ফিউশন ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রামের জন্য নির্বাচিত আটটি সংস্থার মধ্যে একটি ছিল। 2023 সালের জুন মাসে, জাপ এনার্জি আইসিএআর-এর অবলুপ্ত সম্পদ অর্জন করে উল্লেখযোগ্য নতুন পুনরাবৃত্তিমূলক স্পন্দিত বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা অর্জন করেছে। এছাড়াও জুন মাসে, জাপ এনার্জিকে ওয়ার্ল্ড ইকোনমিক ফোরাম টেকনোলজি ইউনিকর্ন হিসাবে নির্বাচিত করা হয়েছিল, যার মূল্য এক বিলিয়ন মার্কিন ডলারেরও বেশি। নকশা জাপ শক্তি চুল্লি একটি স্পন্দিত শক্তি ব্যবস্থা যার কোনও বাহ্যিক চুম্বক নেই। মেশিনটি একটি ~ 2 মিটার দীর্ঘ ধাতব নল যার মাঝখানে অর্ধেক নিচে একটি ক্যাথোড রয়েছে। কেন্দ্রীয় ক্যাথোড এবং ভিত্তিযুক্ত প্রাচীরের মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়। মেশিনের পিছনে ফিউশন জ্বালানী ফুঁকে যায়, যা প্যাসচেন ভেঙে যাওয়ার কারণে আয়নিত হয়ে একটি প্লাজমা তৈরি করে। এই প্লাজমা সামনের দিকে প্রবাহিত হয় এবং ক্যাথোড এবং প্রাচীরের মধ্যবর্তী ফাঁকে 50 সেন্টিমিটার দীর্ঘ প্রবাহিত চিমটিতে একত্রিত হয়। জ্যাপ এনার্জির পরীক্ষা এই যন্ত্রগুলিকে প্রবাহিত পিঞ্চের কার্যকারিতা পরিমাপ করার জন্য সরঞ্জাম দিয়ে সজ্জিত করেছে। এর মধ্যে রয়েছেঃ আয়ন স্পেকট্রোস্কোপি প্লাজমার তাপমাত্রা পরিমাপ করে এবং প্রবাহিত পিঞ্চের ক্ষেত্রে, এটি প্লাজমার ভিতরে কার্বন-3-এর অমেধ্য থেকে নির্গমন পরিমাপ করে। দ্রুতগতির ক্যামেরাগুলি পিঞ্চ পারফরম্যান্সের ছবি এবং ভিডিও পায়। 2019 সালে, দলটি কিরানা দ্বারা নির্মিত প্রতি সেকেন্ডে 5 মিলিয়ন ফ্রেম ক্যামেরা ব্যবহার করেছিল। ইন্টারফেরোমেট্রি প্রবাহিত চিমটি জুড়ে প্লাজমার ঘনত্ব পরিমাপ করে। সরঞ্জামটি প্লাজমার মধ্য দিয়ে একটি পরীক্ষার লেজার রশ্মি অতিক্রম করে এবং এটিকে একটি রেফারেন্স রশ্মির সাথে তুলনা করে। এই সরঞ্জামটি শুধুমাত্র সংকীর্ণ পথ বরাবর ঘনত্ব পরিমাপ করতে পারে যেখানে লেজার ভ্রমণ করে (একটি কর্ড হিসাবে পরিচিত)। ম্যাগনেটিক ফিল্ড প্রোবগুলি প্রবাহিত চিমটি স্রোত দ্বারা উত্পন্ন ক্ষেত্রটি পরিমাপ করতে নলটির পৃষ্ঠকে লাইন করে। পিঞ্চগুলি পরিমাপ করার জন্য অন্যান্য ডায়াগনস্টিক সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে অনেকগুলি জাতীয় পরীক্ষাগারগুলির পরীক্ষাকারীদের সাথে অংশীদারিত্বে রয়েছে। জাপ এনার্জির স্কেলিং আপ যুক্তি দিয়েছিল যে একটি প্রবাহিত পিঞ্চ স্কেলে 11 তম পাওয়ারের পিঞ্চ কারেন্ট হিসাবে ফিউশনের হার এবং এই কারণে, একটি প্রবাহিত পিঞ্চ থেকে নেট পাওয়ার তৈরি করার জন্য যা প্রয়োজন তা হল উচ্চতর কারেন্ট। যাইহোক, এই স্কেলিং মডেলটি অ্যাডিয়াব্যাটিক প্লাজমার উপর ভিত্তি করে এবং সেই মডেলটি সমস্ত বাস্তব-বিশ্বের আচরণ ধারণ করতে ব্যর্থ হয়। সমালোচকরা উল্লেখ করেছেন যে উচ্চতর স্রোত প্রবাহ অস্থিরতা এবং শকওয়েভ প্রবর্তন করতে পারে যা প্লাজমাকে ছিঁড়ে ফেলতে পারে। প্রবাহ তরঙ্গের ক্ষেত্রে, (+) আয়ন এবং (-) ইলেকট্রনগুলি তাদের ভর পার্থক্যের কারণে বিভিন্ন গতিতে চলাচল করবে এবং এটি প্লাজমাকে ব্যাহত করবে। পিঞ্চ সমাবেশ প্রক্রিয়া চলাকালীন শকওয়েভ তৈরি হতে পারে। যখন প্লাজমা উচ্চ গতিতে একসঙ্গে প্রবাহিত হয়, তখন দুটি প্লাজমা তরঙ্গ উচ্চ গতিতে একটি শকওয়েভ তৈরি করতে পারে। পিঞ্চ প্লাজমা গঠনের অন্যান্য উপায় খুঁজে বের করা এই সমস্যার সম্ভাব্য সমাধান। সহায়ক সিমুলেশনগুলি যুক্তি দিয়েছে যে প্রবাহিত পিঞ্চের মাধ্যমে নেট পাওয়ার ~ 650 কিলোঅ্যাম্পস (কেএ) বিদ্যুৎ পৌঁছাতে হবে। 2021 সালের শেষের দিকে কোম্পানিটি 500 কেএ-তে পৌঁছানোর স্রোত নিয়ে পরীক্ষা করছিল। ডিভাইস জাপ এনার্জি চিমটি থেকে আসা উপাদানগুলি শোষণ করার জন্য একটি গলিত কম্বল দিয়ে চিমটিটিকে ঘিরে রাখার প্রস্তাব দেয়। এই পদ্ধতিটি ফার্স্ট লাইট ফিউশন এবং জেনারেল ফিউশনের প্রস্তাবিত পদ্ধতির অনুরূপ। চ্যালেঞ্জ স্কেল-আপের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চতর পিঞ্চ স্রোতগুলি বিদ্যুদ্বাহক গলন এবং বিদ্যুদ্বাহক ক্ষয়ের সম্ভাবনা প্রবর্তন করে। মহাকাশযান বৈদ্যুতিক প্রপালশনের ক্ষেত্রে এই ধরনের ক্ষয় নিয়ে ব্যাপক গবেষণা করা হয়েছে। 2021 সালে, জাপের ক্যাথোডগুলি টাংস্টেন কার্বাইডের সাথে লেপযুক্ত তামা থেকে তৈরি করা হয়েছিল, যার সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক 3,103 কেলভিন। গ্রাফিন-এর মতো উপাদানগুলি একটি সম্ভাব্য সমাধান। যন্ত্রগুলি বড় স্পট সাইজ, অ্যাক্টিভ কুলিং বা অন্য কোনও কাজের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে। আরেকটি সমালোচনা হল যে চৌম্বকীয় আয়না, টোকামাক বা অন্যান্য ফিউশন পদ্ধতির মতো ফিউশন মেশিনের তুলনায় সংকীর্ণ পিঞ্চ বিমের ভিতরে প্লাজমার আয়তন তুলনামূলকভাবে কম। এটি ফিউশন জ্বালানির পরিমাণ এবং পরবর্তীকালে, একটি প্রবাহিত পিঞ্চে যে পরিমাণ শক্তি তৈরি করা যেতে পারে তা ক্যাপ করে। উচ্চ শট রেট, একাধিক মেশিন এবং দীর্ঘ এবং প্রশস্ত পিঞ্চ বিম সবই সম্ভাব্য সমাধান। আরও দেখুন ফিউশন পাওয়ার জেড-পিঞ্চ পারমাণবিক ফিউশনের ইতিহাস ফিউশন পাওয়ার প্রযুক্তির তালিকা রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক সরকারী ওয়েবসাইট সিয়াটলে অবস্থিত মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পারমাণবিক ফিউশন সংস্থাগুলির শক্তি সংস্থাগুলি