offSchoolবেটা

রসায়ন · অধ্যায় ৮

নিয়ন্ত্রণ দণ্ড তুলে ফেললে কী হবে?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

রূপপুর বিদ্যুৎকেন্দ্রের চুল্লিতে প্রতিটি ইউরেনিয়াম-২৩৫ নিউক্লিয়াস ভেঙে নতুন নিউট্রন দেয়, যা আরও নিউক্লিয়াস ভাঙে। বোরনের তৈরি নিয়ন্ত্রণ দণ্ড বাড়তি নিউট্রন শুষে নেয়। শিক্ষানবিশ প্রকৌশলী জানতে চাইলেন, সব দণ্ড পুরো তুলে ফেললে শৃঙ্খল বিক্রিয়ার কী হবে?

সব নিয়ন্ত্রণ দণ্ড তুলে ফেললে কী হবে?

  1. প্রতিটি বিভাজন একাধিক নতুন বিভাজন ঘটায়, নিউট্রন দ্রুত বাড়তে থাকে, চুল্লি নিয়ন্ত্রণ হারায়
  2. বিক্রিয়া থেমে যায়, দণ্ডই বিক্রিয়া চালায়
  3. কিছুই বদলায় না, দণ্ড শুধু তাপ বের করে
  4. সঙ্গে সঙ্গে পারমাণবিক বোমার মতো বিস্ফোরণ

যা বদলাতে পারবে

  • নিয়ন্ত্রণ দণ্ড ভেতরে: ০ থেকে ১০০ %
  • পানির মডারেটর: চালু বা বন্ধ
  • প্রজন্ম: ১ থেকে ১০

যা মেপে দেখাবে

  • নিউট্রন গুণক k
  • শেষ প্রজন্মে নিউট্রন
  • চুল্লি

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • দণ্ড কোথায় রাখলে k ঠিক ১ হয়?
  • মডারেটর বন্ধ করে দেখো। ধীর নিউট্রন কেন দরকার?

নিজে করে দেখো

  1. শৃঙ্খল বিক্রিয়াকে স্থির হারে চালাও (k = ১)।
    ইঙ্গিত

    k = ২ − দণ্ড% ÷ ৫০।

  2. ৫ প্রজন্মের মধ্যে নিউট্রন ১০টি বা তার কম নামিয়ে চুল্লি বন্ধ করো।
    ইঙ্গিত

    দণ্ড আরও ভেতরে।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

নিউক্লীয় বিক্রিয়া ও বিদ্যুৎ উৎপাদন

92235U+01n→56141Ba+3692Kr+3 01n+200 MeV{}^{235}_{92}\text{U} + {}^1_0n \rightarrow {}^{141}_{56}\text{Ba} + {}^{92}_{36}\text{Kr} + 3\,{}^1_0n + 200\ \text{MeV}

ধীর নিউট্রন ইউরেনিয়াম-২৩৫ নিউক্লিয়াসে ঢুকলে তা দুটি মাঝারি নিউক্লিয়াসে ভেঙে যায় (নিউক্লীয় বিভাজন), প্রায় ২০০ MeV শক্তি আর ২ থেকে ৩টি নতুন নিউট্রন দেয়। এই নিউট্রন আবার বিভাজন ঘটালে শৃঙ্খল বিক্রিয়া চলে। গড়ে একটি বিভাজন থেকে ঠিক একটি নতুন বিভাজন হলে (k = ১) বিক্রিয়া স্থির হারে চলে, যা বিদ্যুৎকেন্দ্রে চাই; k > ১ হলে নিয়ন্ত্রণহীনভাবে বাড়ে, k < ১ হলে নিভে যায়। পানি মডারেটর হিসেবে দ্রুত নিউট্রনকে ধীর করে, কারণ ধীর নিউট্রনই ইউরেনিয়াম-২৩৫ কে সহজে ভাঙে। বোরন বা ক্যাডমিয়ামের নিয়ন্ত্রণ দণ্ড নিউট্রন শুষে k ঠিক রাখে। বিভাজনের তাপে পানি ফুটে বাষ্প হয়, বাষ্প টারবাইন ঘোরায়, টারবাইন জেনারেটর ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ তৈরি করে। চুল্লির জ্বালানি বোমার মতো ঘন সমৃদ্ধ নয়, তাই বোমার মতো বিস্ফোরণ হয় না, তবে অতিরিক্ত তাপে মারাত্মক দুর্ঘটনা হতে পারে।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

নিয়ন্ত্রণ দণ্ড বিক্রিয়া চালায় না, থামিয়ে রাখে: এরা বাড়তি নিউট্রন খেয়ে ফেলে। দণ্ড সরালে প্রতিটি বিভাজন একাধিক নতুন বিভাজন ঘটায়, তাই বিক্রিয়া বাড়তেই থাকে।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • নিয়ন্ত্রণ দণ্ডই চুল্লির জ্বালানি
  • নিয়ন্ত্রণ দণ্ডের কাজ শুধু তাপ সরানো
  • নিয়ন্ত্রণ হারালে চুল্লি পারমাণবিক বোমার মতো ফাটে

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • বিদ্যুৎ বিভ্রাট হলে রূপপুরের মতো চুল্লিতে নিয়ন্ত্রণ দণ্ড নিজে থেকেই নিচে পড়ে চুল্লি বন্ধ করে দেয়।

পাঠ্যবইয়ের টপিক