একটি ফিউশন চুল্লির কোরে প্লাজমার তাপমাত্রা থাকে ১৫ কোটি ডিগ্রি সেলসিয়াস, অথচ মাত্র কয়েক মিটার দূরের চুল্লির দেয়াল থাকে সাধারণ তাপমাত্রায়। এই অবিশ্বাস্য তাপমাত্রার ব্যবধান সামলানো এবং প্লাজমা থেকে হিলিয়াম ছাই নিষ্কাশন করার জন্য ফিউশন বিজ্ঞানীরা উদ্ভাবন করেছেন পোলয়ডাল ডাইভার্টর (Poloidal Divertor) এবং আবিষ্কার করেছেন ঐতিহাসিক এইচ-মোড (H-Mode) প্লাজমা।

১. চৌম্বক সেপারেট্রিক্স ও এক্স-পয়েন্ট

পূর্বে প্লাজমার সীমানায় একটি ধাতব প্লেট বসানো হতো, যা প্লাজমার আঘাতে গলে গিয়ে প্লাজমাকে দূষিত করত। আধুনিক টোকামাকে বাহ্যিক কয়েলের সাহায্যে চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি শূন্যবিন্দু তৈরি করা হয় যাকে এক্স-পয়েন্ট (X-Point) বলে। যে সীমানাটি আবদ্ধ কোর প্লাজমাকে মুক্ত বলরেখা থেকে আলাদা করে, তাকে বলে সেপারেট্রিক্স (Separatrix)। সেপারেট্রিক্সের বাইরে থাকা পাতলা সীমানা স্তরকে বলা হয় স্ক্র্যাপ-অফ লেয়ার (SOL)—যা নির্গত তাপ ও বর্জ্য কণাকে দ্রুত নিচের ঠান্ডা টাংস্টেন ডাইভার্টর প্লেটে পাঠিয়ে দেয়।

২. ডাইভার্টর তাপ নিষ্কাশন ও ডিটাচমেন্ট

সরাসরি আঘাত হানলে ডাইভার্টরের গায়ে প্রতি বর্গমিটারে ২০ থেকে ৫০ মেগাওয়াট তাপ পড়বে, যা যেকোনো কঠিন ধাতুকে বাষ্পীভূত করে ফেলবে। এটি প্রতিহত করতে ডাইভার্টরে সামান্য নিয়ন গ্যাস স্প্রে করা হয়। বিকিরণজনিত কারণে প্লাজমার তাপমাত্রা ৫ ইলেকট্রন-ভোল্টের নিচে নেমে এলে আয়নগুলো ইলেকট্রনের সাথে যুক্ত হয়ে ঠান্ডা নিরপেক্ষ গ্যাসে পরিণত হয়। একে বলে ডিটাচড প্লাজমা (Detached Plasma), যা টাংস্টেন প্লেটকে গলে যাওয়া থেকে রক্ষা করে।

৩. এইচ-মোড ও টার্বুলেন্স ধ্বংস

১৯৮২ সালে জার্মানির ASDEX টোকামাকে আবিষ্কার হয় যে উত্তাপ একটি নির্দিষ্ট মাত্রা ছাড়ালে প্লাজমা হঠাৎ করে নিম্ন-কনফাইনমেন্ট (L-mode) থেকে উচ্চ-কনফাইনমেন্ট মোডে (H-mode) রূপান্তরিত হয় এবং প্লাজমার তাপ ধরে রাখার ক্ষমতা দ্বিগুণ হয়ে যায়।

এর ভৌত কারণ হলো ExB শিয়ার ঘূর্ণন: সীমানায় সৃষ্ট প্রবল রেডিয়াল তড়িৎ ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়ায় প্লাজমার কিনারায় এক প্রচণ্ড ঘূর্ণিস্রোত তৈরি হয়। এই ঘূর্ণন প্লাজমার ভেতরের উত্তাল মাইক্রো-ঘূর্ণিগুলোকে টেনে ছিঁড়ে টুকরো টুকরো করে ধ্বংস করে ফেলে। ফলে তাপের অপচয় এক নিমেষে বন্ধ হয়ে প্লাজমার কিনারায় একটি ধারালো প্রাচীর বা পেডেস্টাল (Pedestal) তৈরি হয়, যা চুল্লির ভেতরের তাপমাত্রা কোটি ডিগ্রিতে পৌঁছে দেয়।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

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