বর্তমানে বৈশ্বিক জ্বালানি সংকট ও বিকল্প শক্তির উৎস নিয়ে আলোচনার কেন্দ্রবিন্দুতে উঠে এসেছে পারমাণবিক শক্তি। এই শক্তি মূলত পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াস থেকে উৎপন্ন হয়।
পরমাণুর কেন্দ্র (নিউক্লিয়াস) গঠিত হয় প্রোটন ও নিউট্রন দিয়ে। এই নিউক্লিয়াসে সঞ্চিত শক্তিকে কাজে লাগিয়েই বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়।
পারমাণবিক শক্তি উৎপাদনের দুটি প্রধান উপায় রয়েছে:
- নিউক্লিয়ার ফিশন (বিভাজন),
- নিউক্লিয়ার ফিউশন (সংযোজন)।
বর্তমানে বিশ্বের প্রায় সব পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রে ফিশন পদ্ধতিই ব্যবহার করা হয়।
ফিশন হলো এমন একটি প্রক্রিয়া, যেখানে একটি ভারী পরমাণু (সাধারণত ইউরেনিয়াম) ভেঙে ছোট ছোট অংশে পরিণত হয়।
- এখানে মূলত ইউরেনিয়াম-২৩৫ ব্যবহার করা হয়,
- একটি নিউট্রন আঘাত করলে পরমাণুটি ভেঙে যায়
- এতে তৈরি হয়:
- নতুন নিউক্লিয়াস,
- অতিরিক্ত নিউট্রন,
- বিপুল পরিমাণ তাপ।
এই নতুন নিউট্রনগুলো আবার অন্য পরমাণুকে ভাঙে—এভাবেই তৈরি হয় চেইন রিঅ্যাকশন।
এই ফিশন প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন তাপ ব্যবহার করে বিদ্যুৎ তৈরি করা হয়:
- রিঅ্যাক্টরে তাপ উৎপন্ন হয়,
- পানি বাষ্পে পরিণত হয়,
- বাষ্প টারবাইন ঘোরায়,
- টারবাইন জেনারেটর চালায়,
- উৎপন্ন হয় বিদ্যুৎ।
এই প্রক্রিয়া কাঠামোগতভাবে কয়লা বা গ্যাস বিদ্যুৎকেন্দ্রের মতো হলেও এখানে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয় পরমাণুর অভ্যন্তরীণ শক্তি।
পারমাণবিক জ্বালানির মূল উপাদান ইউরেনিয়াম, যার দুটি গুরুত্বপূর্ণ আইসোটোপ:
- ইউরেনিয়াম-২৩৮ (বেশি পরিমাণে থাকে, কিন্তু কম কার্যকর),
- ইউরেনিয়াম-২৩৫ (কম পরিমাণে, কিন্তু ফিশনের জন্য উপযোগী)
তাই ইউরেনিয়ামকে বিশেষ প্রক্রিয়ায় “সমৃদ্ধ” (enrichment) করে ইউরেনিয়াম-২৩৫ এর পরিমাণ বাড়ানো হয়।