বিজ্ঞান /> <মেটা নাম = সংবাদ_কিওয়ার্ডস সামগ্রী = আমেরিকান ইতিহাস

প্রথম পারমাণবিক চেইন প্রতিক্রিয়াটির পিছনে বিজ্ঞান, যা পরমাণু যুগে 75 বছর আগে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল | উদ্ভাবন

1938 সালে ক্রিসমাস অবকাশে, পদার্থবিদ লিস মিটনার এবং অটো ফ্রিচ পরমাণু রসায়নবিদের একটি ব্যক্তিগত চিঠিতে বিস্মিত বৈজ্ঞানিক সংবাদ পেয়েছেন অটো হ্যান । নিউট্রন দিয়ে ইউরেনিয়াম বোমা চালানোর সময়, হান কিছু বিস্ময়কর পর্যবেক্ষণ করেছিলেন যা পরমাণুর ঘন কোর - তাদের নিউক্লিয়াস সম্পর্কে তখনকার সমস্ত কিছুর বিরুদ্ধে গিয়েছিল।

মাইটনার এবং ফ্রিচ কী দেখেছিলেন যা পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটাবে সে সম্পর্কে তার একটি ব্যাখ্যা সরবরাহ করতে সক্ষম হয়েছিল: একটি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস অর্ধেকভাগে বিভক্ত হতে পারে - বা বিচ্ছেদ, কারণ তারা এটি বলেছিল - দুটি নতুন নিউক্লিয়াস তৈরি করা হয়েছিল, যার নাম ফিশন টুকরা called আরও গুরুত্বপূর্ণ, এই বিভাজন প্রক্রিয়া বিপুল পরিমাণে শক্তি প্রকাশ করে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের ভোরের এই সন্ধানটি ছিল এই নতুন পারমাণবিক শক্তির উত্স বুঝতে এবং ব্যবহার করার জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ও সামরিক দৌড়ের সূচনা।



লিও সিজিলার্ড বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া সম্পর্কে বক্তৃতা দেয়

লিও সিজিলার্ড বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া সম্পর্কে বক্তৃতা দেয়(আর্গোন জাতীয় জাতীয় পরীক্ষাগার, সিসি বাই-এনসি-এসএ)



দ্য এই অনুসন্ধানের প্রকাশ একাডেমিক সম্প্রদায় অবিলম্বে অনেক পারমাণবিক বিজ্ঞানীদের পরমাণু বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া তদন্ত করতে অনুপ্রাণিত। পদার্থবিদ লিও জিলার্ড একটি গুরুত্বপূর্ণ উপলব্ধি করা হয়েছে: যদি বিদারণ নিউট্রনগুলি নির্গত করে এবং নিউট্রনগুলি বিদারণকে প্ররোচিত করতে পারে তবে একটি নিউক্লিয়াসের বিচ্ছেদ থেকে নিউট্রনগুলি অন্য নিউক্লিয়াসের বিসারণের কারণ হতে পারে। এটি একটি স্বনির্ভর চেইন প্রক্রিয়াতে সমস্ত ক্যাসকেড করতে পারে।

এভাবে পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করার চেষ্টা শুরু হয়েছিল যে একটি পারমাণবিক শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া সম্ভব হয়েছিল - এবং 75৫ বছর আগে শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা সফল হয়েছিলেন এবং পারমাণবিক যুগে কী পরিণত হবে তার দ্বার উন্মুক্ত করেছিলেন।



বিদারণ

এর অংশ হিসাবে ম্যানহাটন প্রকল্প দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় পারমাণবিক বোমা তৈরির প্রচেষ্টা, সিলার্ড একসাথে কাজ করেছিলেন পদার্থবিজ্ঞানী এনরিকো ফার্মি এবং শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের অন্যান্য সহকর্মীরা বিশ্বের প্রথম পরীক্ষামূলক পারমাণবিক চুল্লি তৈরি করতে।

একটি টেকসই, নিয়ন্ত্রিত শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়ার জন্য, প্রতিটি বিচ্ছেদকে মাত্র একটি অতিরিক্ত বিচ্ছেদ প্ররোচিত করতে হবে। আর কোনও, এবং একটি বিস্ফোরণ হবে। যে কোনও কম এবং প্রতিক্রিয়া প্রকাশিত হবে।

নোবেল পুরষ্কার বিজয়ী এনরিকো ফার্মি এই প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছেন

নোবেল পুরষ্কার বিজয়ী এনরিকো ফার্মি এই প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছেন(আর্গোন জাতীয় জাতীয় পরীক্ষাগার, সিসি বাই-এনসি-এসএ)



পূর্ববর্তী গবেষণায়, ফার্মি বুঝতে পেরেছিলেন যে নিউট্রনগুলি তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে চলতে থাকলে ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস আরও সহজে নিউট্রনগুলি গ্রহণ করতে পারে। তবে ইউরেনিয়ামের বিচ্ছেদ থেকে নির্গত নিউট্রনগুলি দ্রুত হয়। তাই শিকাগো পরীক্ষার জন্য পদার্থবিদরা একাধিক ছড়িয়ে ছিটিয়ে প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে নির্গত নিউট্রনগুলি ধীর করতে গ্রাফাইট ব্যবহার করেছিলেন used ধারণাটি ছিল নিউট্রনগুলির আরেকটি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস দ্বারা শোষিত হওয়ার সম্ভাবনা বাড়ানো।

তারা নিরাপদে চেইন প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে পারে তা নিশ্চিত করার জন্য, দলটি নিয়ন্ত্রণ কান্ডগুলি যাকে বলে সেগুলি একসাথে ছড়িয়ে দিয়েছে। এগুলি কেবলমাত্র উপাদান নিউট্রন শোষণকারী উপাদান ক্যাডমিয়ামের শীট ছিল। পদার্থবিদরা ইউরেনিয়াম-গ্রাফাইট স্তূপের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ রডগুলি ছেদ করে। প্রক্রিয়াটির প্রতিটি পদক্ষেপে ফার্মি প্রত্যাশিত নিউট্রন নিঃসরণ গণনা করে, এবং তার প্রত্যাশা নিশ্চিত করতে আস্তে আস্তে একটি নিয়ন্ত্রণ রড সরিয়ে দেয়। একটি সুরক্ষা ব্যবস্থা হিসাবে, চেইন প্রতিক্রিয়া বন্ধ করতে কিছু ভুল হতে শুরু করলে ক্যাডমিয়াম নিয়ন্ত্রণ রডগুলি দ্রুত quicklyোকানো যেতে পারে।

শিকাগো পাইল 1, 1942 সালে শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি অ্যাথলেটিক ফিল্ডের স্ট্যান্ডে নির্মিত হয়েছিল।

শিকাগো পাইল 1, 1942 সালে শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি অ্যাথলেটিক ফিল্ডের স্ট্যান্ডে নির্মিত হয়েছিল।(আর্গোন জাতীয় জাতীয় পরীক্ষাগার, সিসি বাই-এনসি-এসএ)

তারা এটাকে ডেকেছে 20x6x25-ফুট সেটআপ শিকাগো পাইল এক নম্বর , বা সংক্ষেপে সিপি -1 - এবং এটি এখানেই তারা 2 ডিসেম্বর, 1942-এ বিশ্বের প্রথম নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া অর্জন করেছিল A পদার্থবিজ্ঞানরা সিপি -1 একত্রিত হওয়ার পরে একক র্যান্ডম নিউট্রন চেইন বিক্রিয়া প্রক্রিয়া শুরু করার জন্য যথেষ্ট ছিল। প্রথম নিউট্রন ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসে বিভাজন সৃষ্টি করবে, নতুন নিউট্রনের একটি সেট নির্গমন করত। এই গৌণ নিউট্রনগুলি গ্রাফাইটে কার্বন নিউক্লিয়ায় আঘাত করে এবং ধীর হয়ে যায়। তারপরে তারা অন্যান্য ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়ায় প্রবেশ করবে এবং দ্বিতীয় দফায় বিচ্ছেদ প্রতিক্রিয়া দেখাবে, আরও বেশি নিউট্রন নির্গত করবে এবং এগুলি চালিয়ে যাবে। ক্যাডমিয়াম নিয়ন্ত্রণ রডগুলি নিশ্চিত করেছিল যে প্রক্রিয়াটি অনির্দিষ্টকালের জন্য অব্যাহত থাকবে না, কারণ চূড়ান্ত প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে ফার্মি এবং তার দল ঠিক কীভাবে এবং কোথায় sertোকাতে হবে তা বেছে নিতে পারে।

একটি পারমাণবিক শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া

একটি পারমাণবিক শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া। সবুজ তীর দুটি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসকে দুটি বিভাজনে টুকরো টুকরো করে নতুন নিউট্রন নিঃসরণ করে দেখায়। এর মধ্যে কিছু নিউট্রন নতুন বিভাজন প্রতিক্রিয়া (কালো তীর) প্ররোচিত করতে পারে। কিছু নিউট্রন অন্য প্রসেসে হারিয়ে যেতে পারে (নীল তীর)। লাল তীরগুলি বিলম্বিত নিউট্রনগুলি দেখায় যা পরবর্তীতে তেজস্ক্রিয় বিদরণের টুকরোগুলি থেকে আসে এবং এটি নতুন বিচ্ছেদ প্রতিক্রিয়া প্ররোচিত করতে পারে।(মাইকরুন এরিন ও’ডনেল, এমএসইউ, সিসি বাই-এসএ দ্বারা সংশোধিত)

শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ: উত্পাদিত এবং শোষিত নিউট্রনের মধ্যে ভারসাম্য যদি ঠিক ঠিক না থাকে তবে চেইন প্রতিক্রিয়াগুলি হয় মোটেও অগ্রসর হত না অন্যদিকে আরও বিপজ্জনক চরম ক্ষেত্রে, শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়াটি মুক্তির সাথে সাথে দ্রুতগতিতে বেড়ে যায় বিপুল পরিমাণে শক্তি।

কখনও কখনও, পারমাণবিক শৃঙ্খলা বিক্রিয়ায় বিচ্ছেদ ঘটে যাওয়ার কয়েক সেকেন্ড পরে অতিরিক্ত নিউট্রন নিঃসৃত হয়। বিভাজনের খণ্ডগুলি সাধারণত তেজস্ক্রিয় হয়, এবং তাদের মধ্যে নিউট্রন বিভিন্ন ধরণের বিকিরণ নির্গত করতে পারে। ঠিক এখনই, এনরিকো ফার্মি, লিও জিলার্ড, ইউজিন উইগনার এবং অন্যরা চেইন প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণে এই তথাকথিত বিলম্বিত নিউট্রনগুলির গুরুত্বকে স্বীকৃতি দিয়েছে।

যদি এগুলি আমলে নেওয়া না হয়, তবে এই অতিরিক্ত নিউট্রনগুলি প্রত্যাশার চেয়ে আরও বেশি বিচ্ছেদ প্রতিক্রিয়া দেখাবে। ফলস্বরূপ, তাদের শিকাগো পরীক্ষায় পারমাণবিক শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া সম্ভাব্য বিধ্বংসী ফলাফল সহ নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে যেতে পারে। আরও গুরুত্বপূর্ণ, তবে, বিচ্ছেদ এবং আরও নিউট্রনগুলির মুক্তির মধ্যে এই মুহূর্তে বিলম্ব মানবকে প্রতিক্রিয়া দেখাতে এবং সামঞ্জস্য করতে কিছুটা সময় দেয়, শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়ার শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে যাতে এটি খুব দ্রুত অগ্রসর হয় না।

আজ ৩০ টি দেশে পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলি পরিচালনা করছে।

আজ ৩০ টি দেশে পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলি পরিচালনা করছে।(এপি ছবি / জন বাজেমোর)

1942 সালের 2 শে ডিসেম্বরের ঘটনাগুলি একটি বিশাল মাইলফলক হিসাবে চিহ্নিত। পারমাণবিক শৃঙ্খলা বিক্রিয়া কীভাবে তৈরি এবং নিয়ন্ত্রণ করতে হবে তা নির্ধারণ করা ছিল আজ বিশ্বজুড়ে ৪৪৮ টি পারমাণবিক চুল্লি তৈরির ভিত্তি। বর্তমানে, 30 টি দেশ তাদের পাওয়ার পোর্টফোলিওতে পারমাণবিক চুল্লিগুলি অন্তর্ভুক্ত করে। এই দেশগুলির মধ্যে, পারমাণবিক শক্তি গড়ে 24 শতাংশ অবদান রাখে হিসাবে তাদের উচ্চ বৈদ্যুতিক শক্তি, উচ্চ হিসাবে ফ্রান্সে 72 শতাংশ

ম্যানহাটন প্রকল্পের ধারাবাহিকতা এবং প্রকল্পটি তৈরির জন্য সিপি -1 এর সাফল্যও অপরিহার্য ছিল দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় দুটি পরমাণু বোমা ব্যবহৃত হয়েছিল

পদার্থবিদদের অবশিষ্ট প্রশ্ন

বিলম্বিত নিউট্রন নিঃসরণ এবং পারমাণবিক বিভাজন বোঝার সন্ধান আধুনিক পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষাগারগুলিতে অব্যাহত রয়েছে। আজকের রেসটি পারমাণবিক বোমা বা এমনকি পারমাণবিক চুল্লি তৈরির জন্য নয়; এটি পরীক্ষা এবং তত্ত্বের মধ্যে ঘনিষ্ঠ সহযোগিতার মাধ্যমে নিউক্লিয়ের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য।

গবেষকরা কেবলমাত্র অল্প সংখ্যক জন্য পরীক্ষামূলকভাবে বিচ্ছেদ পর্যবেক্ষণ করেছেন আইসোটোপস - প্রত্যেকের কতটি নিউট্রন রয়েছে তার উপর ভিত্তি করে একটি উপাদানের বিভিন্ন সংস্করণ - এবং এই জটিল প্রক্রিয়াটির বিশদটি এখনও ভালভাবে বোঝা যায় নি। অত্যাধুনিক তাত্ত্বিক মডেলগুলি পর্যবেক্ষণের বিভাজন বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝানোর চেষ্টা করে, যেমন কত শক্তি নির্গত হয়, নিউট্রনগুলি নির্গমনের সংখ্যা এবং বিভক্ত অংশগুলির জনগণকে বোঝায়।

বিলম্বিত নিউট্রন নিঃসরণ কেবলমাত্র নিউক্লিয়ির জন্য ঘটে যা প্রাকৃতিকভাবে ঘটে না এবং এই নিউক্লিয়াগুলি অল্প সময়ের জন্যই বেঁচে থাকে। পরীক্ষাগুলি বিলম্বিত নিউট্রনগুলি নির্গত করে এমন কিছু নিউক্লিয়াস প্রকাশ করেছে, তবে কোন আইসোটোপসের এই সম্পত্তিটি থাকা উচিত তা আমরা এখনও নির্ভরযোগ্যভাবে বলতে পারি না are নিউট্রন নিঃসরণে বিলম্বিত বা কত পরিমাণ শক্তি প্রকাশিত হয়েছিল তার সঠিক সম্ভাবনাও আমরা জানি না - এমন বৈশিষ্ট্য যা পারমাণবিক চুল্লিগুলিতে শক্তি উত্পাদনের বিশদ বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

বাস্তব জীবন বিশ্বের সবচেয়ে আকর্ষণীয় মানুষ

এছাড়াও, গবেষকরা চেষ্টা করছেন নতুন নিউক্লিয়ায় ভবিষ্যদ্বাণী করুন যেখানে পারমাণবিক বিচ্ছেদ সম্ভব হতে পারে । তারা এই নতুন সমস্ত সম্পত্তি সরাসরি পরিমাপের প্রয়াসে নতুন পরীক্ষা ও শক্তিশালী নতুন সুবিধা তৈরি করছে যা নিউক্লিয়িকে অ্যাক্সেস সরবরাহ করবে যা আগে কখনও অধ্যয়ন করা হয়নি। একসাথে, নতুন পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক অধ্যয়নগুলি আমাদেরকে পারমাণবিক বিচ্ছেদ সম্পর্কে আরও অনেক বেশি ভাল ধারণা দেবে, যা পারমাণবিক চুল্লিগুলির কার্যকারিতা এবং সুরক্ষা উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে।

শিল্পীর দুটি মার্জ হওয়া নিউট্রন তারাগুলির উপস্থাপনা, বিভাজন ঘটে যাওয়ার আরেকটি পরিস্থিতি।

শিল্পীর দুটি মার্জ হওয়া নিউট্রন তারাগুলির উপস্থাপনা, বিভাজন ঘটে যাওয়ার আরেকটি পরিস্থিতি।(নাসার গড্ডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টার / সিআই ল্যাব, সিসি বিওয়াই)

বিচ্ছেদ এবং বিলম্বিত নিউট্রন নির্গমন উভয়ই এমন প্রক্রিয়া যা তারাগুলির মধ্যেও ঘটে। দ্য রৌপ্য ও সোনার মতো ভারী উপাদান তৈরি করা বিশেষত বহিরাগত নিউক্লিয়ায় বিভাজন এবং বিলম্বিত নিউট্রন নিঃসরণের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করতে পারে। বিভাজন সবচেয়ে ভারী উপাদানগুলিকে ভেঙে দেয় এবং তাদের পরিবর্তে লাইটারগুলি (বিদারণ টুকরা) দিয়ে দেয়, একটি তারাটির উপাদান রচনাকে সম্পূর্ণ পরিবর্তন করে। বিলম্বিত নিউট্রন নিঃসরণ তারার পরিবেশে আরও নিউট্রন যুক্ত করে, যা তখন নতুন পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া আনতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পারমাণবিক সম্পত্তিগুলি এই ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছিল নিউট্রন-তারা সংযুক্তির ইভেন্ট এটি সম্প্রতি আবিষ্কার হয়েছিল মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ এবং বিশ্বজুড়ে তড়িৎ চৌম্বকীয় পর্যবেক্ষণগুলি

বিজ্ঞান সিলার্ডের দৃষ্টিভঙ্গি এবং ফার্মি'র নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক শৃঙ্খলের প্রতিক্রিয়া প্রমাণের পর থেকে দীর্ঘ পথ পাড়ি দিয়েছে। একই সময়ে, নতুন প্রশ্ন উঠেছে, এবং পৃথিবী এবং আমাদের মহাবিশ্বের অন্য কোথাও শক্তি উত্পাদনের উপর শৃঙ্খলা প্রতিক্রিয়া এবং এর প্রভাবকে চালিত করে এমন মৌলিক পারমাণবিক বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে এখনও অনেক কিছু শিখতে হবে।


এই নিবন্ধটি মূলত প্রকাশিত হয়েছিল কথোপকথোন. কথোপকথোন

মিশিগান স্টেট ইউনিভার্সিটির পারমাণবিক অ্যাস্ট্রো ফিজিক্সের সহযোগী অধ্যাপক আর্টেমিস স্পাইরো

মিশিগান স্টেট ইউনিভার্সিটির পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ওল্ফগ্যাং মিটিটিগ



^