দক্ষিণ কোরিয়ার কেস্টার ফিউশন প্লাজমা রক্ষণাবেক্ষণে নতুন রেকর্ড অর্জন করেছে

মূল তথ্য

• KSTAR-এর পূর্ণরূপ হলো Korea Superconducting Tokamak Advanced Research।
• দক্ষিণ কোরিয়ার দেজিয়নে অবস্থিত কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ ফিউশন এনার্জি (KFE) দ্বারা পরিচালিত।
• ডিসেম্বর ২০২৩–ফেব্রুয়ারি ২০২৪ অভিযানের সময় KSTAR উচ্চ-সংযম মোডে (H- mode) ১০২ সেকেন্ড ধরে প্লাজমা বজায় রেখেছে এবং ১০০ মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস আয়ন তাপমাত্রা ৪৮ সেকেন্ড ধরে ধরে রেখেছে।
• ১০০ মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় প্লাজমা ধরে রাখার পূর্ববর্তী রেকর্ড ছিল ৩০ সেকেন্ড, যা KSTAR ২০২১ সালে করেছিল।
• ২০২৩ সালের আপগ্রেডে ডাইভার্টরগুলো টাংস্টেন মনোব্লকে প্রতিস্থাপন করা হয়, যা তাপ সহনশীলতা এবং ডাইভার্টরের কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি করেছে।
• টাংস্টেনের গলনাঙ্ক ৩,৪২২° সেলসিয়াস, যা তীব্র তাপ-লোডের সম্মুখীন প্লাজমা-পরিচিত উপাদানের জন্য উপযুক্ত।
• KSTAR-এর চূড়ান্ত লক্ষ্য ২০২৬ সালের মধ্যে ৩০০ সেকেন্ডের জন্য ১০০ মিলিয়নের অধিক ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উচ্চ-তাপের প্লাজমা বজায় রাখা।

পটভূমি ও প্রেক্ষাপট

KSTAR একটি সুপারকন্ডাক্টিং টোকামাক, যা নিয়ন্ত্রিত নিউক্লিয়ার ফিউশন গবেষণার জন্য টোরয়েডাল চেম্বারে চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে প্লাজমাকে আবদ্ধ করে। প্রায় ১০০ মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় প্লাজমা অর্জন ও বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এ তাপমাত্রায় ডিউটেরিয়াম-ট্রিটিয়াম জ্বালানির ফিউশন বিক্রিয়া সম্ভব হয় যা ফিউশন শক্তি উৎপাদনের একটি অপরিহার্য ধাপ।

হাই-কনফাইনমেন্ট মোড (H-mode), যা ১৯৮২ সালে আবিষ্কৃত, একটি প্লাজমার অবস্থা যা প্লাজমার প্রান্তের অস্থিরতা কমিয়ে কনফাইনমেন্ট বাড়ায়, ফলে তাপমাত্রা এবং ঘনত্ব বাড়ে এবং ফিউশন বিক্রিয়ার কার্যকারিতা উন্নত হয়। দীর্ঘ সময় ধরে H-mode প্লাজমা বজায় রাখা স্থিতিশীল ফিউশন রিঅ্যাক্টর রূপায়নের জন্য অপরিহার্য।

ডাইভার্টর হলো প্লাজমার সংস্পর্শে থাকা উপাদান যা রিঅ্যাক্টরের দেয়ালের সুরক্ষার জন্য প্লাজমার প্রান্ত থেকে তাপ এবং অপদ্রব্য অপসারণ করে। উঁচু গলনাঙ্ক এবং দৃঢ়তার কারণে টাংস্টেন ২০২৩ সালের আপগ্রেডে KSTAR-র পূর্ববর্তী কার্বনভিত্তিক ডাইভার্টরগুলো প্রতিস্থাপন করে, যাতে উচ্চতর তাপ শক্তির অধীনে দীর্ঘ সময় প্লাজমা অপারেশন সম্ভব হয়।

পরীক্ষার জন্য গুরুত্ব / পরীক্ষার প্রাসঙ্গিকতা

এই পরীক্ষামূলক সাফল্যগুলো বাণিজ্যিক ফিউশন শক্তির দিকে বাস্তব অগ্রগতি চিন্হিত করে। পরীক্ষায় KSTAR-এর মতো টোকামাকের কার্যকারিতা ও গুরুত্ব, প্লাজমা সংযোজন মোড (যেমন H-mode), প্লাজমার তাপমাত্রা ও স্থায়িত্বকাল এবং ডাইভার্টরের জন্য টাংস্টেনের ব্যবহার সম্পর্কিত প্রশ্ন আসতে পারে। বিশ্বব্যাপী ফিউশন গবেষণায় KSTAR-এর ভূমিকা এবং প্রযুক্তিগত অগ্রগতি বোঝাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

মনে রাখার বিষয়

• KSTAR দক্ষিণ কোরিয়ার দেজিয়নে অবস্থিত এবং কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ ফিউশন এনার্জি দ্বারা পরিচালিত।
• ডিসেম্বর ২০২৩–ফেব্রুয়ারি ২০২৪ সময়কালে টোকামাকটি ১০২ সেকেন্ড ধরে H-mode প্লাজমা এবং ৪৮ সেকেন্ড ধরে ১০০ মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াসের প্লাজমা বজায় রেখেছিল; যা পূর্ব রেকর্ড অতিক্রম করে।
• ২০২৩ সালের আপগ্রেডে কার্বন ডাইভার্টরের পরিবর্তে টাংস্টেন মনোব্লক স্থাপন করা হয়েছিল, যাতে প্লাজমা অপারেশনের সময় তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।
• H-mode হল প্লাজমার একটি কার্যকরী অবস্থা যা প্রান্তীয় অস্থিরতা কমিয়ে আবদ্ধতা উন্নত করে।
• KSTAR-এর লক্ষ্য ২০২৬ সালের মধ্যে ৩০০ সেকেন্ডের জন্য ১০০ মিলিয়ন °C তাপমাত্রার প্লাজমা স্থায়ী করা, যা স্থিতিশীল ফিউশন কার্যক্রমের মাপকাঠি।
• গবেষণা আন্তর্জাতিক প্রকল্প যেমন ITER-কে সমর্থন করে এবং দীর্ঘতম ফিউশন প্লাজমার নিয়ন্ত্রণে অবদান রাখে।