নিউ মেক্সিকোর মরুভূমিতে তৈরি হচ্ছে এমন এক বিশাল যন্ত্র, যা প্রতি আঘাতে বজ্রপাতের চেয়েও বহুগুণ শক্তিশালী বৈদ্যুতিক পালস তৈরি করবে। লক্ষ্য—সূর্যের মতো নিউক্লিয়ার ফিউশন ঘটিয়ে শক্তি উৎপাদন। তবে এই প্রযুক্তির আরেকটি সম্ভাব্য ব্যবহার রয়েছে যুক্তরাষ্ট্রের পারমাণবিক অস্ত্রভাণ্ডার গবেষণায়।

একটি বিশাল ধাতব কাঁকড়ার কথা কল্পনা করা যাক। চারদিকে তার শত শত পা, আর মাঝখানে রয়েছে একটি ক্ষুদ্র কক্ষ। সেই কক্ষের কেন্দ্রে রাখা হয়েছে মটরদানার চেয়েও ছোট একটি হাইড্রোজেন জ্বালানির ক্যাপসুল।

তারপর একসঙ্গে আঘাত হানবে প্রচণ্ড শক্তিশালী বৈদ্যুতিক পালস।

লক্ষ্য একটাই—অবিশ্বাস্য চাপ ও তাপ তৈরি করে হাইড্রোজেনের পরমাণুগুলোকে একত্রিত করা। আর সেই মিলন থেকেই বেরিয়ে আসবে বিপুল পরিমাণ শক্তি।

শুনতে বিজ্ঞান কল্পকাহিনির মতো হলেও, যুক্তরাষ্ট্রের নিউ মেক্সিকো অঙ্গরাজ্যে এখন বাস্তবেই এমন একটি যন্ত্র তৈরির কাজ চলছে।

এর নির্মাতা স্টার্টআপ প্রতিষ্ঠান Pacific Fusion। মাত্র কয়েক বছর আগে প্রতিষ্ঠিত এই কোম্পানি ইতোমধ্যে এক বিলিয়ন ডলারের বেশি বিনিয়োগ সংগ্রহ করেছে। তাদের উচ্চাভিলাষী লক্ষ্য—এই দশকের শেষ নাগাদ এমন একটি ফিউশন ব্যবস্থা তৈরি করা, যা পুরো স্থাপনাটি চালাতে যত শক্তি ব্যবহার করবে, তার চেয়েও বেশি শক্তি উৎপাদন করতে পারবে।

অর্থাৎ, বহুদিনের সেই স্বপ্ন—নেট এনার্জি গেইন—বাস্তবের আরও কাছাকাছি পৌঁছানো।

তবে গল্পের একটি দ্বিতীয় অধ্যায়ও আছে।

Pacific Fusion-এর এই প্রকল্পটি গড়ে উঠছে যুক্তরাষ্ট্রের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পারমাণবিক অস্ত্র গবেষণাকেন্দ্রের কাছাকাছি এলাকায়। আর প্রতিষ্ঠানটি দেশটির জাতীয় নিরাপত্তা গবেষণার সঙ্গে যুক্ত Sandia National Laboratories-এর সঙ্গে সহযোগিতাও করছে।

ফলে প্রশ্ন উঠছে—পরিষ্কার জ্বালানির ভবিষ্যৎ গড়তে তৈরি এই যন্ত্র কি একই সঙ্গে পারমাণবিক অস্ত্র গবেষণার নতুন হাতিয়ারও হয়ে উঠতে পারে?

লেজার নয়, ফিউশনের জন্য এবার ‘বজ্রপাত’

নিউক্লিয়ার ফিউশন নতুন কোনো ধারণা নয়। মহাবিশ্বের প্রতিটি নক্ষত্র, আমাদের সূর্যসহ, মূলত ফিউশন বিক্রিয়ার মাধ্যমেই শক্তি উৎপাদন করে।

সূর্যের কেন্দ্রে প্রচণ্ড তাপ ও চাপের কারণে হাইড্রোজেনের পরমাণু একে অপরের সঙ্গে যুক্ত হয়ে ভারী মৌল তৈরি করে। এই প্রক্রিয়ায় সামান্য পরিমাণ ভর বিপুল শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

পৃথিবীতে সেই প্রক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করে বিদ্যুৎ উৎপাদনের চেষ্টা চলছে বহু দশক ধরে।

সবচেয়ে বড় সমস্যাটি হলো, ফিউশন ঘটাতে প্রয়োজন সূর্যের কেন্দ্রের মতো ভয়ংকর পরিবেশ।

এখন পর্যন্ত ফিউশন গবেষণায় সবচেয়ে আলোচিত সাফল্য এসেছে যুক্তরাষ্ট্রের National Ignition Facility, বা NIF থেকে।

২০২২ সালে প্রতিষ্ঠানটির বিজ্ঞানীরা ১৯২টি শক্তিশালী লেজার ব্যবহার করে একটি ক্ষুদ্র হাইড্রোজেন জ্বালানি ক্যাপসুলে শক্তি প্রয়োগ করেন। সেই পরীক্ষায় প্রথমবারের মতো ফিউশন বিক্রিয়া থেকে লক্ষ্যবস্তুতে সরবরাহ করা শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন করা সম্ভব হয়।

কিন্তু এখানেই রয়েছে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য।

ফিউশন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন শক্তি বেশি হলেও পুরো গবেষণাগার চালাতে যে বিপুল বিদ্যুৎ প্রয়োজন হয়েছিল, তার তুলনায় উৎপাদিত শক্তি এখনও অনেক কম।

অর্থাৎ, ফিউশন ঘটানো গেছে। কিন্তু পুরো স্থাপনাকে বিদ্যুৎ উৎপাদনকারী ব্যবস্থায় পরিণত করা এখনও সম্ভব হয়নি।

Pacific Fusion অন্য পথ বেছে নিয়েছে।

তাদের যন্ত্রে শতাধিক বিশাল impedance-matched Marx generator ব্যবহার করা হবে। এগুলো মূলত শক্তি সঞ্চয় করবে এবং মুহূর্তের মধ্যে সেই শক্তিকে প্রচণ্ড বৈদ্যুতিক পালসে রূপান্তর করবে।

প্রতিষ্ঠানটির পরিকল্পনা অনুযায়ী, প্রায় ১৫০টির বেশি ট্রাক-আকারের মডিউল একটি কেন্দ্রীয় ফিউশন চেম্বারকে ঘিরে বসানো হবে।

একসঙ্গে সক্রিয় হলে এগুলো এমন বৈদ্যুতিক শক্তির পালস তৈরি করবে, যার ক্ষমতা বজ্রপাতের চেয়েও কয়েক হাজার গুণ বেশি হতে পারে।

সেই শক্তি গিয়ে পৌঁছাবে কেন্দ্রের ক্ষুদ্র হাইড্রোজেন ক্যাপসুলে।

তীব্র বৈদ্যুতিক প্রবাহের ফলে তৈরি হবে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র। আর সেই ক্ষেত্র হাইড্রোজেন জ্বালানিকে দ্রুত সংকুচিত করবে।

যদি চাপ ও তাপমাত্রা যথেষ্ট মাত্রায় পৌঁছায়, তাহলে হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াসগুলো একত্রিত হয়ে হিলিয়াম তৈরি করবে।

আর সেখান থেকেই বেরিয়ে আসবে শক্তি।

কেন এত বড় আশা ‘পালসড পাওয়ার’ প্রযুক্তিকে ঘিরে?

লেজার ব্যবহার করে ফিউশন ঘটানোর একটি বড় সমস্যা হলো শক্তির অপচয়।

NIF-এর মতো স্থাপনায় বিদ্যুৎ থেকে লেজার তৈরি করতে হয়। এরপর লেজারের আলোকে বিভিন্ন ধাপে ব্যবহার করে শেষ পর্যন্ত শক্তি পৌঁছায় জ্বালানি ক্যাপসুলে।

প্রতিটি ধাপেই শক্তির একটি অংশ হারিয়ে যায়।

ফলে পুরো ব্যবস্থার শক্তি দক্ষতা তুলনামূলকভাবে কম।

Pacific Fusion-এর ধারণা হলো, বৈদ্যুতিক শক্তিকে তুলনামূলক সরাসরি উপায়ে জ্বালানি সংকোচনের কাজে ব্যবহার করা সম্ভব।

প্রতিষ্ঠানটির হিসাব অনুযায়ী, তাদের ব্যবস্থায় প্রাথমিক বৈদ্যুতিক শক্তির প্রায় ১২ শতাংশ পর্যন্ত জ্বালানি লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছাতে পারে।

তুলনামূলকভাবে NIF-এর ক্ষেত্রে সেই হার ১ শতাংশেরও কম।

Pacific Fusion-এর লক্ষ্য, প্রতিটি পরীক্ষামূলক পালসের জন্য প্রায় ৮০ মেগাজুল শক্তি ব্যবহার করে প্রায় ১০০ মেগাজুল ফিউশন শক্তি উৎপাদন করা।

যদি তারা সত্যিই তা করতে পারে, তাহলে এটি হবে ফিউশন শক্তি গবেষণায় একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক।

তবে এখানেও সতর্কতা রয়েছে।

একটি সফল পরীক্ষামূলক পালস আর একটি কার্যকর বিদ্যুৎকেন্দ্র—দুটো এক জিনিস নয়।

একটি ফিউশন পাওয়ার প্ল্যান্টকে শুধু একবার সফল হলেই চলবে না। সেটিকে বারবার, নিরবচ্ছিন্নভাবে এবং নিরাপদভাবে ফিউশন বিক্রিয়া ঘটাতে হবে।

আর সেই প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এখনও বিশাল।

এক বিলিয়ন ডলারের বাজি

Pacific Fusion প্রতিষ্ঠিত হয়েছে ২০২৩ সালে।

এরপর মাত্র কয়েক বছরের মধ্যেই প্রতিষ্ঠানটি এক বিলিয়ন ডলারের বেশি বিনিয়োগ আকর্ষণ করেছে, যদিও এই অর্থের একটি অংশ নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত লক্ষ্য অর্জনের সঙ্গে যুক্ত।

তবে Pacific Fusion একা নয়।

গত কয়েক বছরে বিশ্বজুড়ে ফিউশন স্টার্টআপগুলোর প্রতি বিনিয়োগকারীদের আগ্রহ নাটকীয়ভাবে বেড়েছে। বিভিন্ন কোম্পানি মিলিয়ে এই খাতে ইতোমধ্যে ১৪ বিলিয়ন ডলারেরও বেশি বিনিয়োগ হয়েছে।

এর পেছনে একটি বড় কারণ NIF-এর ২০২২ সালের সাফল্য।

সেই পরীক্ষাটি প্রমাণ করেছিল যে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে ফিউশন থেকে উল্লেখযোগ্য শক্তি পাওয়া সম্ভব।

এরপর থেকেই প্রশ্নটি বদলে গেছে।

আগে প্রশ্ন ছিল—ফিউশন আদৌ সম্ভব কি না?

এখন প্রশ্ন—কীভাবে এটিকে একটি কার্যকর বিদ্যুৎকেন্দ্রে রূপ দেওয়া যায়?

Pacific Fusion সেই দ্বিতীয় প্রশ্নের উত্তর খুঁজছে।

পরিষ্কার জ্বালানি, নাকি পারমাণবিক অস্ত্র গবেষণার নতুন প্রযুক্তি?

তবে Pacific Fusion-এর প্রকল্পটিকে শুধু শক্তি উৎপাদনের চোখে দেখলে পুরো ছবিটি দেখা হয় না।

প্রতিষ্ঠানটি Sandia National Laboratories-এর সঙ্গে সহযোগিতা করছে।

Sandia যুক্তরাষ্ট্রের জাতীয় নিরাপত্তা এবং পারমাণবিক অস্ত্র গবেষণার সঙ্গে যুক্ত একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণাগার।

এখানে তৈরি হওয়া পালসড-পাওয়ার প্রযুক্তি ফিউশন গবেষণার পাশাপাশি অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা, চাপ এবং শক্তিশালী পদার্থবৈজ্ঞানিক পরিস্থিতি তৈরি করতে পারে।

এ ধরনের পরিস্থিতি পারমাণবিক অস্ত্রের বিভিন্ন উপাদানের আচরণ বোঝার ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ।

বিশেষ করে এমন এক সময়ে, যখন যুক্তরাষ্ট্রসহ বিভিন্ন দেশ পূর্ণমাত্রার পারমাণবিক পরীক্ষা না করেও তাদের পুরোনো পারমাণবিক অস্ত্রভাণ্ডারের নির্ভরযোগ্যতা যাচাই করতে চায়।

ফলে একই প্রযুক্তি দুই ভিন্ন ভবিষ্যতের দিকে এগিয়ে যেতে পারে।

একদিকে প্রায় সীমাহীন, কার্বনমুক্ত শক্তির সম্ভাবনা।

অন্যদিকে বিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী অস্ত্রগুলোর গবেষণা ও রক্ষণাবেক্ষণ।

ফিউশন প্রযুক্তির এই দ্বৈত চরিত্র নতুন নয়। পারমাণবিক বিজ্ঞানের ইতিহাসেই রয়েছে একই গল্প।

একই মৌলিক পদার্থবিদ্যা দিয়ে তৈরি হয়েছে পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র, আবার একই বিজ্ঞান ব্যবহার করে তৈরি হয়েছে পারমাণবিক অস্ত্র।

Pacific Fusion-এর প্রকল্প সেই পুরোনো দ্বন্দ্বকেই নতুন প্রযুক্তির ভাষায় সামনে নিয়ে এসেছে।

ফিউশন কি সত্যিই বিদ্যুতের ভবিষ্যৎ?

ফিউশন শক্তির সবচেয়ে বড় আকর্ষণ হলো এর সম্ভাবনা।

সফল হলে এটি তুলনামূলকভাবে পরিচ্ছন্ন, বিপুল এবং প্রায় অবিরাম শক্তির উৎস হতে পারে।

ফিউশন বিক্রিয়ায় কার্বন ডাই-অক্সাইড নির্গমন হয় না। প্রচলিত পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের মতো দীর্ঘস্থায়ী উচ্চমাত্রার তেজস্ক্রিয় বর্জ্যও তুলনামূলকভাবে কম হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো—ফিউশন জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হাইড্রোজেনের আইসোটোপের উৎস তুলনামূলকভাবে প্রচুর।

কিন্তু সম্ভাবনা আর বাস্তবতা এক নয়।

বিজ্ঞানীরা এখনও এমন একটি ব্যবস্থা তৈরি করতে পারেননি, যা নিরবচ্ছিন্নভাবে ফিউশন ঘটিয়ে বাণিজ্যিকভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে।

Pacific Fusion-এর প্রকৌশলীরা এখন সেই ব্যবধান কমানোর চেষ্টা করছেন।

তাদের সামনে রয়েছে অসংখ্য প্রশ্ন।

প্রতিটি পালস কি নির্ভুলভাবে কাজ করবে?

জ্বালানি ক্যাপসুল কি যথেষ্টভাবে সংকুচিত হবে?

যন্ত্রের বিশাল বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা কি বারবার নিরাপদে চালানো সম্ভব?

আর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ—একটি সফল পরীক্ষাকে কি সত্যিই একটি বাস্তব বিদ্যুৎকেন্দ্রে রূপ দেওয়া যাবে?

এই প্রশ্নগুলোর উত্তর এখনও অজানা।

তবু নিউ মেক্সিকোর একটি বিশাল গুদামঘরে, কর্মী আর রোবট যখন ট্রাক-আকারের বৈদ্যুতিক মডিউল জোড়া লাগাচ্ছেন, তখন হয়তো ভবিষ্যতের শক্তি প্রযুক্তির একটি নতুন অধ্যায় লেখা হচ্ছে।

সেখানে সূর্যের মতো ফিউশন তৈরি করার স্বপ্ন আছে।

আছে পৃথিবীর জ্বালানি সংকটের সম্ভাব্য সমাধান।

আর একই সঙ্গে রয়েছে আরেকটি বাস্তবতা—মানবসভ্যতার সবচেয়ে বিধ্বংসী প্রযুক্তিগুলোর গবেষণায় ব্যবহৃত হওয়ার সম্ভাবনা।

একই যন্ত্র।

একই বিজ্ঞান।

কিন্তু ভবিষ্যৎটা কোন দিকে যাবে, সেটাই এখন সবচেয়ে বড় প্রশ্ন।