বর্তমান তৃতীয় প্রজন্মের চুল্লিগুলো অত্যন্ত নিরাপদ হলেও তারা খনি থেকে উত্তোলিত ইউরেনিয়ামের সম্ভাব্য শক্তির ১%-এরও কম ব্যবহার করতে পারে। এই সীমাবদ্ধতা দূর করতে জেনারেশন-৪ ফোরাম (GIF) ছয়টি বৈপ্লবিক চুল্লি নকশা করেছে যা অতি-উচ্চ তাপমাত্রায় (৫৫০ থেকে ১০০০ °C) পরিচালিত হয়, ৫০%-এর বেশি তাপীয় দক্ষতা প্রদান করে এবং নিজেদের জ্বালানি নিজেরাই তৈরি করতে পারে। এর মধ্যে শীর্ষে রয়েছে সোডিয়াম-কুল্ড ফাস্ট রিঅ্যাক্টর (SFR) এবং গলিত লবণ চুল্লি (Molten Salt Reactor বা MSR)।

১. সোডিয়াম ফাস্ট ব্রিডার রিঅ্যাক্টর (SFR)

মডারেটরহীন দ্রুতগতির নিউট্রন বর্ণালীতে ((E > ১০০ ext{ keV})) প্লুটোনিয়াম-২৩৯-এর প্রতি ফিশনে উৎপন্ন নিউট্রন সংখ্যা (ta) বেড়ে ২.৫ থেকে ২.৯-এ পৌঁছায়। এর ফলে ১টি নিউট্রন দিয়ে চেন রিঅ্যাকশন চালানোর পর অবশিষ্ট নিউট্রন অপচয়যোগ্য ইউরেনিয়াম-২৩৮-কে নতুন প্লুটোনিয়ামে রূপান্তরিত করে:

[
{}^{238} ext{U} + n o {}^{239} ext{U} o {}^{239} ext{Np} o {}^{239} ext{Pu}
]

ফলে চুল্লিতে যে পরিমাণ জ্বালানি খরচ হয় তার চেয়ে বেশি নতুন জ্বালানি উৎপন্ন হয় (( ext{Breeding Ratio} > ১.০))। এটি ইউরেনিয়ামের কার্যকারিতা ৬০ থেকে ১০০ গুণ বাড়িয়ে দেয়, যার মাধ্যমে বর্তমান বর্জ্য দিয়েই হাজার বছর বিদ্যুৎ উৎপাদন সম্ভব। কুল্যান্ট হিসেবে তরল সোডিয়াম ধাতু ব্যবহৃত হয়, যা ৮৮৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফোটে বলে কোনো উচ্চচাপ ছাড়াই বায়ুমণ্ডলীয় চাপে নিরাপদে কোর ঠান্ডা রাখা যায়।

২. গলিত লবণ চুল্লি (Molten Salt Reactor – MSR)

ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে উদ্ভাবিত এই চুল্লিতে কোনো কঠিন ফুয়েল রড থাকে না। জ্বালানিকে সরাসরি তরল ফ্লোরাইড লবণে (যেমন FLiBe) দ্রবীভূত করা হয়। এর সুবিধাগুলো হলো:

  1. জ্বালানি নিজেই কুল্যান্ট হওয়ায় ফুয়েল মেল্টডাউনের কোনো সম্ভাবনা নেই।
  2. ১৪০০ ডিগ্রি পর্যন্ত তরল থাকে বলে সাধারণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ৭৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের সুপারক্রিটিক্যাল গ্যাস টারবাইন চালিয়ে ৪৫%-এর বেশি বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা পাওয়া যায়।
  3. ফ্রিজ প্লাগ নিরাপত্তা: চুল্লির নিচে একটি হিমায়িত লবণের প্লাগ থাকে। বিদ্যুৎ চলে গেলে প্লাগটি নিজে থেকেই গলে যায় এবং মাধ্যাকর্ষণ বলের টানে সমস্ত তরল জ্বালানি মাটির নিচের সাব-ক্রিটিক্যাল ট্যাঙ্কে নেমে এসে নিরাপদ হয়ে যায়।

৩. থোরিয়াম জ্বালানি চক্র

গলিত লবণ চুল্লিতে প্রাচুর্যময় থোরিয়াম-২৩২ ব্যবহার করে ফিসাইল ইউরেনিয়াম-২৩৩ তৈরি করা হয় (({}^{232} ext{Th} o {}^{233} ext{U}))। এই চক্রে কোনো বিপজ্জনক প্লুটোনিয়াম বা দীর্ঘস্থায়ী অ্যাক্টিনাইড বর্জ্য তৈরি হয় না, যা পারমাণবিক শক্তিকে ভবিষ্যতের জন্য পুরোপুরি পরিবেশবান্ধব করে তোলে।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।