offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি

নিউক্লীয় ফিশন ও ফিউশনের পার্থক্য

সর্বশেষ হালনাগাদ ২১ অক্টোবর ২০২৬

সংক্ষেপে

ফিশনে একটি ভারী নিউক্লিয়াস, যেমন ইউরেনিয়াম, ভেঙে দুটি মাঝারি নিউক্লিয়াস হয় এবং প্রচুর শক্তি বের হয়; পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র, যেমন রূপপুর, এভাবেই শক্তি পায়। ফিউশনে দুটি হালকা নিউক্লিয়াস, যেমন হাইড্রোজেনের আইসোটোপ, মিলে একটি ভারী নিউক্লিয়াস হয় এবং ভরের তুলনায় আরও বেশি শক্তি বের হয়; সূর্য ও নক্ষত্র এভাবে শক্তি পায়। দুটিতেই কিছু ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয়: E=mc2E = mc^2।

নিউক্লীয় ফিশন ও নিউক্লীয় ফিউশন: পার্থক্যের ছক
তুলনার বিষয়নিউক্লীয় ফিশননিউক্লীয় ফিউশন
কী ঘটে

ভারী নিউক্লিয়াস ভেঙে মাঝারি ভরের নিউক্লিয়াস হয়

হালকা নিউক্লিয়াস মিলে অপেক্ষাকৃত ভারী নিউক্লিয়াস হয়

জ্বালানি

ইউরেনিয়ামের মতো ভারী মৌল

হাইড্রোজেনের আইসোটোপ; পানিতেই হাইড্রোজেন আছে

কোথায় দেখা যায়

পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে (যেমন রূপপুর)

সূর্য ও অন্যান্য নক্ষত্রে

আমাদের ব্যবহারে

বর্তমানে বিদ্যুৎ উৎপাদনে ব্যবহৃত হচ্ছে

এখনো গবেষণার পর্যায়ে

শর্ত

নিউট্রন দিয়ে আঘাত করে শুরু করা যায়

অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা লাগে, পদার্থ থাকে প্লাজমা অবস্থায়

শক্তির উৎস

ভরের ক্ষয় থেকে, E=mc2E = mc^2

ভরের ক্ষয় থেকে, E=mc2E = mc^2

ফিশন

ইউরেনিয়ামের মতো কোনো ভারী নিউক্লিয়াসকে একটি নিউট্রন দিয়ে আঘাত করলে তা ভেঙে দুটি মাঝারি ভরের নিউক্লিয়াস হয়, কয়েকটি নিউট্রন বের হয়, আর প্রচুর শক্তি মুক্ত হয়। বের হওয়া নিউট্রন আবার অন্য নিউক্লিয়াস ভাঙে, এভাবে বিক্রিয়া চলতে থাকে। পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে এই শক্তিতে পানি ফুটিয়ে বাষ্প বানিয়ে টারবাইন ঘোরানো হয়। বাংলাদেশের রূপপুর পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র এই নীতিতে চলে।

ফিউশন

দুটি হালকা নিউক্লিয়াস মিলে একটি ভারী নিউক্লিয়াস হলে তাকে ফিউশন বলে। সূর্য ও নক্ষত্রে হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াস মিলে হিলিয়াম হয়, আর তা থেকেই আসে সূর্যের আলো ও তাপ। এর জন্য লাগে অকল্পনীয় উচ্চ তাপমাত্রা, যেখানে পদার্থ প্লাজমা অবস্থায় থাকে। পৃথিবীতে নিয়ন্ত্রিত ফিউশন দিয়ে বিদ্যুৎ বানানো এখনো পদার্থবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার বিষয়। সফল হলে জ্বালানির বড় উৎস হবে সমুদ্রের পানি, কারণ এর জ্বালানি হাইড্রোজেনের আইসোটোপ ডিউটেরিয়াম পানিতে প্রচুর আছে।

শক্তি আসে কোথা থেকে

দুই ক্ষেত্রেই বিক্রিয়ার পরের মোট ভর আগের চেয়ে সামান্য কম হয়। হারানো এই ভর আইনস্টাইনের E=mc2E = mc^2 সূত্র অনুযায়ী বিপুল শক্তি হয়ে বের হয়, কারণ আলোর বেগ cc অনেক বড়।

সাধারণ ভুল

  • ফিশন আর ফিউশন উল্টে লেখা। মনে রাখো, ফিশন মানে ভাঙা, ফিউশন মানে জোড়া।
  • পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ফিউশন হয় বলা। বর্তমানের সব পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ফিশন হয়।

পাঠ্যবইয়ে ফিশন ও ফিউশন সংক্ষেপে এসেছে; এই পাতা সেই পর্যায়েই রাখা হয়েছে।

পরীক্ষায় যেভাবে লিখবে

এই পার্থক্য সাধারণত বহুনির্বাচনি বা ছোট প্রশ্নে আসে: "সূর্যের শক্তির উৎস কী?" (ফিউশন) বা "পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে কোন বিক্রিয়া হয়?" (ফিশন)। পার্থক্য চাইলে লেখো:

নিউক্লীয় ফিশননিউক্লীয় ফিউশন
১. ভারী নিউক্লিয়াস ভেঙে মাঝারি ভরের নিউক্লিয়াস হয়।১. হালকা নিউক্লিয়াস মিলে অপেক্ষাকৃত ভারী নিউক্লিয়াস হয়।
২. পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ঘটে।২. সূর্য ও নক্ষত্রে ঘটে।

ভর ও শক্তির সম্পর্কের প্রশ্নে E=mc2E = mc^2 বসাও: সামান্য ভরও c2c^2 দিয়ে গুণ হয়ে বিশাল শক্তি দেয়।

নিজে চালিয়ে দেখো

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণ (E = mc²) অনুসারে ১ g ভর সম্পূর্ণরূপে শক্তিতে রূপান্তরিত হলে কত জুল শক্তি উৎপন্ন হবে? (আলোর বেগ c = ৩ × ১০⁸ m/s)

    1. ক

      ৩ × ১০⁵ J

    2. খ

      ৯ × ১০¹³ J

    3. গ

      ৩ × ১০⁸ J

    4. ঘ

      ৯ × ১০¹⁶ J

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) ৯ × ১০¹³ J

    1. ভরকে এসআই এককে রূপান্তর করি: m = ১ g = ১০⁻³ kg।
    2. ভর-শক্তি রূপান্তরের সূত্র: E = mc²।
    E=mc2E = mc^2
    1. মান বসিয়ে পাই, E = ১০⁻³ × (৩ × ১০⁸)² = ১০⁻³ × (৯ × ১০¹⁶) = ৯ × ১০¹³ J।
    E=10−3×(3×108)2=9×1013 JE = 10^{-3} \times (3 \times 10^8)^2 = 9 \times 10^{13}\text{ J}
  2. বাংলাদেশের কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে উঁচু বাঁধের সাহায্যে জমিয়ে রাখা পানি টারবাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। এখানে শক্তির মূল রূপান্তরটি কীভাবে ঘটে?

    1. ক

      রাসায়নিক শক্তি → তাপ শক্তি → তড়িৎ শক্তি

    2. খ

      বিভব শক্তি → গতিশক্তি → তড়িৎ শক্তি

    3. গ

      সৌর শক্তি → রাসায়নিক শক্তি → তড়িৎ শক্তি

    4. ঘ

      তাপ শক্তি → যান্ত্রিক শক্তি → তড়িৎ শক্তি

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) বিভব শক্তি → গতিশক্তি → তড়িৎ শক্তি

    1. উঁচু বাঁধে জমিয়ে রাখা পানিতে মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি জমা থাকে।
    2. পানি যখন তীব্র বেগে নিচে প্রবাহিত হয়, তখন বিভব শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে টারবাইনকে ঘোরায়।
    3. টারবাইনের সাথে যুক্ত জেনারেটর এই ঘূর্ণন গতিশক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে।
  3. পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে কী বলে?

    1. ক

      সৌর শক্তি

    2. খ

      বায়োমাস শক্তি

    3. গ

      বায়ু শক্তি

    4. ঘ

      ভূতাপীয় শক্তি

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ঘ) ভূতাপীয় শক্তি

    1. পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ শক্তির যে উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়, তাকে ভূতাপীয় শক্তি বলে।

প্রায়ই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

সূর্যের শক্তির উৎস কী?

নিউক্লীয় ফিউশন: সূর্যে হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াস মিলে হিলিয়াম হয়, আর তাতে শক্তি মুক্ত হয়।

রূপপুর পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে কোন বিক্রিয়া হয়?

নিউক্লীয় ফিশন: ইউরেনিয়ামের নিউক্লিয়াস ভেঙে শক্তি মুক্ত হয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো