পারমানবিক অস্ত্র এ যুগের সবচেয়ে আলোচিত বিষয় গুলোর মধ্যে একটি যার ভয়াবহতা ও ধ্বংশযজ্ঞ সম্পর্কে আমরা প্রায় সবাই অবগত। কিন্তু এই পারমানবিক অস্ত্র কিভাবে এত বিশাল ধ্বংশযজ্ঞ ঘটায়, সে সম্পর্কে কি আমাদের ধারনা আছে? হ্যাঁ, এখানে মূলত পারমানবিক অস্ত্রের গঠন ও কার্যপ্রণালী সম্পর্ক আলোকপাত করব, কেননা এর তত্ত্বীয় বিষয় গুলো আমাদের প্রায় সকলেরই জানা।
পারমানবিক অস্ত্র সমুহ মূলত দুই ধরনের, ফিশান ও ফিউশন টাইপ। ফিউশন শব্দের অর্থ গলন। অর্থাৎ, দুটি হালকা ভরের ডিউটেরিয়াম বা ট্রিটিয়াম (হাইড্রোজেনের আইসোটোপ) পরমানুর দ্রুত গতিতে মিথস্ক্রিয়ার ফলে তুলনামুলক একটি ভারী পরমানু (হিলিয়াম) ও বিপুল পরিমানে শক্তি উৎপন্ন হয়, একে ফিউশন বিক্রিয়া বলা হয়। আমাদের অতি পরিচিত সূর্য এর উৎকৃষ্ট উদাহরন, যেখানে অনবরত ডিউটেরিয়াম ও ট্রিটিয়াম থেকে হিলিয়াম ও শক্তি উৎপন্ন হয়। এই ফিউশন বিক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে যে অস্ত্র উৎপন্ন করা হয় তাকে বলা হয় থার্মোনিউক্লিয়ার বম্ব, যা হাইড্রোজেন বম্ব(H-Bomb) হিসেবে সুপরিচিত। ১৯৫২ সালে হাংগেরীয় এক কেমিকৌশলী এডোয়ার্ড টেলর সর্বপ্রথম হাইড্রোজেন বোমা আবিস্কার করেন। অন্যদিকে, ফিশানের শাব্দিক অর্থ বিভাজন; অর্থাৎ একটি ভারী পরমানুকে দ্রুতগামী নিউট্রন দ্বারা ভেঙ্গে হালকা ভরের একাধিক পরমানু ও শক্তি উৎপন্ন করার কৌশলই হল ফিশান বিক্রিয়া। জার্মান বিজ্ঞানী অটোহ্যান ও স্ট্র্যাসম্যান এর মূল তত্ত্ব আবিস্কার করেন। পারমানবিক অস্ত্র সমুহের মধ্যে ফিশানই বহুল পরিচিত। যে সকল তেজস্ক্রিয় পদার্থ এই ফিশান ক্রিয়ায় অংশ নেয় তাদের ফিসাইল পদার্থ বা পারমানবিক বিক্রিয়ার জ্বালানী বলা হয়, যেমন ইউরেনিয়াম - ২৩৫ আইসোটোপ অথবা প্লুটোনিয়াম - ২৩৯ আইসোটোপ সমুহ। একটি দ্রুতগামী নিউট্রন ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম পরমানুকে আঘাত করে কিছু নতুন পরমানু, দুটি নিউট্রন ও প্রচুর পরিমানে শক্তি উৎপন্ন হয়, উৎপন্ন হওয়া পরমানু গুলো আবার নতুন পরমানুকে আঘাত করে বিক্রিয়া চলতে থাকে যতক্ষন না পর্যন্ত জ্বালানী শেষ হয়। তাই একে চেইন বিক্রিয়া বলা হয়। চেইন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন শক্তির পরিমান আইনস্টাইনের (নাকি হেনরী পয়েনকারের!) বিখ্যাত ভর-শক্তি সমীকরন (E=mc^2) দ্বারা বের করা যায় যেখানে E হচ্ছে উৎপন্ন শক্তি, m হচ্ছে ভর ও c হল শুণ্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ।
পারমানবিক অস্ত্র উৎপাদনের মূল প্রতিবন্ধকতা হল প্রকৃতিতে প্রাপ্ত তেজস্ক্রিয় মৌলের স্বল্পতা। প্রকৃতিতে ঠিক যে পরিমান ইউরেনিয়াম মজুদ তার ৯৯.২৯ শতাংশ হল ইউরেনিয়াম - ২৩৮ আইসোটোপ, যা দিয়ে পারমানবিক অস্ত্র তৈরী সম্ভব নয় কারন ইউরেনিয়াম -২৩৮ স্বতস্ফুর্ত ভাবে নিউট্রন কণিকা নির্গমন করে ভেঙ্গে যায়। তাই বাকি মাত্র ০.৭৯ শতাংশ প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ইউরেনিয়ামকে পৃথক করে বিশুদ্ধ করতেই মূল বাজেটের প্রায় ৯০ শতাংশ খরচ হয়ে যায়। এই পৃথকীকরনের কাজে যে যন্ত্র ব্যবহৃত হয় তার নাম সেন্ট্রিফিউজ, আবার এই যন্ত্র দিয়ে ইউরেনিয়াম -২৩৮ কে প্লুটোনিয়াম-২৩৯ আইসোটোপে পরিনত করা সম্ভব যা ফিসাইল যোগ্য। ২০% বিশুদ্ধ ইউরেনিয়াম -২৩৫ আইসোটোপকে বলা হয় হাইলি এনরিচড ইউরেনিয়াম বা (HEU) এবং ৮০% বা তার অধিক বিশুদ্ধ ইউরেনিয়াম -২৩৫ কে বলা হয় উইপন্স গ্রেডেড ইউরেনিয়াম।
এখন প্রশ্ন থেকে যায়, একটি পারমানবিক অস্ত্র বানাতে কতটুকু ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম লাগবে? প্রতিটি পারমানবিক অস্ত্র তৈরীতে সর্বনিম্ন যে পরিমান ফিসাইল পদার্থের প্রয়োজন হয় তাকে সংকট ভর বা ক্রিটিক্যাল মাস বলা হয়। অর্থাৎ, এর কম পরিমান ফিসাইল পদার্থ থাকলে নিউক্লিয়ার চেইন বিক্রিয়া শুরু হয়না। এই সংকট ভর ফিসাইল পদার্থের ঘনত্ব, আকৃতি, বিশুদ্ধতা এবং পদার্থটিকে ঢেকে রাখার জন্য যে বহিরাবনের ধাতব আবরন বা শেল ব্যবহৃত হয় তার ওপর নির্ভর করে। এখানে বলে রাখা ভাল, ফিসাইল পদার্থ তেজষ্কৃয় বলে তারা সর্বদা স্বতস্ফুর্ত ভাবে নিউট্রন কণিকা নিঃসরন করে। তাই জ্বালানীর বহিরাবনটি যদি এমন পদার্থের নির্মিত হয় যা উক্ত নিউট্রন কণিকা সমুহকে কোন উপায়ে প্রতিফলিত করতে পারে, তবে জ্বালানীতে নিউট্রন কণিকার ঘনত্ব বেড়ে যাবে ফলে নিউট্রনের সাথে পরমানুর সংঘর্ষের প্রবনতা বৃদ্ধি পাবে। তাই এই বহিরাবনকে রিফ্লেক্টর টেম্পার বলে যা বেরিলিয়াম ধাতুর তৈরী।
সংকট ভরের চেয়ে কম পরিমান ফিসাইল পদার্থকে সাব ক্রিটিক্যাল মাস বা অসংকট ভর এবং সংকট ভরের চেয়ে বেশী পরিমান ফিসাইল পদার্থকে সুপার ক্রিটিক্যাল মাস বা অতিসংকট ভর বলে। বিশুদ্ধ ইউরেনিয়ামের সংকট ভর ৫৬ কিলোগ্রাম ও প্লুটোনিয়ামের বেশ কম, মাত্র ১০ কিলোগ্রাম। অর্থাৎ, একটি পারমানবিক অস্ত্র তৈরী করতে কমপক্ষে ৫৬ কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম অথবা ১০ কিলোগ্রাম প্লুটোনিয়াম লাগবে। এখন অবশ্য মাত্র ৫ কিলোগ্রাম প্লুটোনিয়াম দিয়ে স্যুটকেইস আকারের পারমানবিক বোমা প্রস্তুতি সম্ভব, কিন্তু এ ক্ষেত্রে প্লুটোনিয়ামের বিশুদ্ধতা অত্যন্ত বেশি।
Nuclear weapons: One of the most discussed topics of this era is that we are almost aware of its horror and destruction. But what do we have to think about how this nuclear weapon causes such a huge destruction? Yes, here we will focus mainly on the structure and operation of nuclear weapons, because its theoretical issues are known to almost all of us.
Nuclear weapons are mainly of two types, fish and fusion type. The meaning of Fusion words is melting. In other words, the deuterium or tritium (hydrogen isotope) of two light-mass inhalation of hydrogen atoms, due to the interaction of atoms, produces a heavier atomic (helium) and a large amount of energy, called fusion reaction. The best example of our very familiar sun, where the helium and energy are produced from the deuterium and tritium continuously. The weapon produced by utilizing this fusion reaction is called thermonuclear bombs, which are well-known as hydrogen bombs. In 1952, the first Hungarianman Edward Taylor invented the first hydrogen bomb. On the other hand, phishan's literal meaning split; That is, the strategy of generating multiple atoms of light mass by breaking down a heavy atom with a rapid neutron, is the reaction of the phishan reaction. German scientists discover the original theory of AutoHean and Straussman. Among the nuclear weapons, Fisan is well-known. The radioactive substances that take part in this phishing operation are called phosile material or nuclear reaction fuels, such as uranium - 235 isotope or plutonium - 239 isotopes. Some new atoms, two neutrons, and a large amount of energy are produced by striking a fleeting neutron uranium or plutonium atom, the generated atoms continue to hit the new atom, until the fuel is finished. So this is called chain reaction. The amount of energy produced by the chain reaction can be found by Einstein's (or Henry Pencarner!) Famous mass-energy equation (E = mc ^ 2), where E is the power of mass, m is mass and c is the speed of light through the numerator.
The main obstacle to the production of nuclear weapons is the lack of radioactive elements in nature. The exact amount of uranium reserves in nature is 99.29 percent uranium - 238 isotope, which is not possible to produce nuclear weapons because uranium-238 voluntarily breaks down the neutron particle. So, only 0.79 percent of the expenditure is spent to clear the amount of uranium found in nature to spend about 90 percent of the original budget. The name of the instrument used for this separation is centrifuge, again this device can make uranium-238 as plutonium-239 isotable, which is fissile-worthy. 20% pure uranium -35 isotope is called hyaline-enhanced uranium (HEU) and 80% or more pure uranium-2335 is called wiped-grade uranium.
Now the question remains, how much uranium or plutonium is needed to build a nuclear weapon? The minimum amount of phosile matter required to produce each nuclear weapon is called a crisis or a critical month. In other words, if there is less amount of phisile material, then nuclear chain reaction does not start. This crisis depends on the density, shape, purity and metallic coatings that are used to cover the mass of phosile matter. It is good to say, they are always spontaneous, neutron particles release as phisile material is thinner. So if the fuel exterior is made of materials that can reflect the neutron particle in any way, but the density of the neutron particles in the fuel will increase, which will increase the trend of climatic collisions with neutrons. So this berry is called Refiner Temper which is made of beryllium.
The crisis is less sub-critical than the mass of phosile matter or the unconscious mass and the more complex phosile matter than the mass of the crisis is called Super Critical month or very difficult mass. Poor uranium crisis is 56 kilograms and plutonium is less than 10 kilograms. In other words, to produce a nuclear weapon, at least 56 kilograms of uranium or 10 kilograms of plutonium will be required. Now, just about 5 kilograms of plutonium, the suitcase size nuclear bomb preparation is possible, but in this case, plutonium purity is very high...!!
পারমানবিক অস্ত্র সমুহ মূলত দুই ধরনের, ফিশান ও ফিউশন টাইপ। ফিউশন শব্দের অর্থ গলন। অর্থাৎ, দুটি হালকা ভরের ডিউটেরিয়াম বা ট্রিটিয়াম (হাইড্রোজেনের আইসোটোপ) পরমানুর দ্রুত গতিতে মিথস্ক্রিয়ার ফলে তুলনামুলক একটি ভারী পরমানু (হিলিয়াম) ও বিপুল পরিমানে শক্তি উৎপন্ন হয়, একে ফিউশন বিক্রিয়া বলা হয়। আমাদের অতি পরিচিত সূর্য এর উৎকৃষ্ট উদাহরন, যেখানে অনবরত ডিউটেরিয়াম ও ট্রিটিয়াম থেকে হিলিয়াম ও শক্তি উৎপন্ন হয়। এই ফিউশন বিক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে যে অস্ত্র উৎপন্ন করা হয় তাকে বলা হয় থার্মোনিউক্লিয়ার বম্ব, যা হাইড্রোজেন বম্ব(H-Bomb) হিসেবে সুপরিচিত। ১৯৫২ সালে হাংগেরীয় এক কেমিকৌশলী এডোয়ার্ড টেলর সর্বপ্রথম হাইড্রোজেন বোমা আবিস্কার করেন। অন্যদিকে, ফিশানের শাব্দিক অর্থ বিভাজন; অর্থাৎ একটি ভারী পরমানুকে দ্রুতগামী নিউট্রন দ্বারা ভেঙ্গে হালকা ভরের একাধিক পরমানু ও শক্তি উৎপন্ন করার কৌশলই হল ফিশান বিক্রিয়া। জার্মান বিজ্ঞানী অটোহ্যান ও স্ট্র্যাসম্যান এর মূল তত্ত্ব আবিস্কার করেন। পারমানবিক অস্ত্র সমুহের মধ্যে ফিশানই বহুল পরিচিত। যে সকল তেজস্ক্রিয় পদার্থ এই ফিশান ক্রিয়ায় অংশ নেয় তাদের ফিসাইল পদার্থ বা পারমানবিক বিক্রিয়ার জ্বালানী বলা হয়, যেমন ইউরেনিয়াম - ২৩৫ আইসোটোপ অথবা প্লুটোনিয়াম - ২৩৯ আইসোটোপ সমুহ। একটি দ্রুতগামী নিউট্রন ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম পরমানুকে আঘাত করে কিছু নতুন পরমানু, দুটি নিউট্রন ও প্রচুর পরিমানে শক্তি উৎপন্ন হয়, উৎপন্ন হওয়া পরমানু গুলো আবার নতুন পরমানুকে আঘাত করে বিক্রিয়া চলতে থাকে যতক্ষন না পর্যন্ত জ্বালানী শেষ হয়। তাই একে চেইন বিক্রিয়া বলা হয়। চেইন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন শক্তির পরিমান আইনস্টাইনের (নাকি হেনরী পয়েনকারের!) বিখ্যাত ভর-শক্তি সমীকরন (E=mc^2) দ্বারা বের করা যায় যেখানে E হচ্ছে উৎপন্ন শক্তি, m হচ্ছে ভর ও c হল শুণ্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ।
পারমানবিক অস্ত্র উৎপাদনের মূল প্রতিবন্ধকতা হল প্রকৃতিতে প্রাপ্ত তেজস্ক্রিয় মৌলের স্বল্পতা। প্রকৃতিতে ঠিক যে পরিমান ইউরেনিয়াম মজুদ তার ৯৯.২৯ শতাংশ হল ইউরেনিয়াম - ২৩৮ আইসোটোপ, যা দিয়ে পারমানবিক অস্ত্র তৈরী সম্ভব নয় কারন ইউরেনিয়াম -২৩৮ স্বতস্ফুর্ত ভাবে নিউট্রন কণিকা নির্গমন করে ভেঙ্গে যায়। তাই বাকি মাত্র ০.৭৯ শতাংশ প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ইউরেনিয়ামকে পৃথক করে বিশুদ্ধ করতেই মূল বাজেটের প্রায় ৯০ শতাংশ খরচ হয়ে যায়। এই পৃথকীকরনের কাজে যে যন্ত্র ব্যবহৃত হয় তার নাম সেন্ট্রিফিউজ, আবার এই যন্ত্র দিয়ে ইউরেনিয়াম -২৩৮ কে প্লুটোনিয়াম-২৩৯ আইসোটোপে পরিনত করা সম্ভব যা ফিসাইল যোগ্য। ২০% বিশুদ্ধ ইউরেনিয়াম -২৩৫ আইসোটোপকে বলা হয় হাইলি এনরিচড ইউরেনিয়াম বা (HEU) এবং ৮০% বা তার অধিক বিশুদ্ধ ইউরেনিয়াম -২৩৫ কে বলা হয় উইপন্স গ্রেডেড ইউরেনিয়াম।
এখন প্রশ্ন থেকে যায়, একটি পারমানবিক অস্ত্র বানাতে কতটুকু ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম লাগবে? প্রতিটি পারমানবিক অস্ত্র তৈরীতে সর্বনিম্ন যে পরিমান ফিসাইল পদার্থের প্রয়োজন হয় তাকে সংকট ভর বা ক্রিটিক্যাল মাস বলা হয়। অর্থাৎ, এর কম পরিমান ফিসাইল পদার্থ থাকলে নিউক্লিয়ার চেইন বিক্রিয়া শুরু হয়না। এই সংকট ভর ফিসাইল পদার্থের ঘনত্ব, আকৃতি, বিশুদ্ধতা এবং পদার্থটিকে ঢেকে রাখার জন্য যে বহিরাবনের ধাতব আবরন বা শেল ব্যবহৃত হয় তার ওপর নির্ভর করে। এখানে বলে রাখা ভাল, ফিসাইল পদার্থ তেজষ্কৃয় বলে তারা সর্বদা স্বতস্ফুর্ত ভাবে নিউট্রন কণিকা নিঃসরন করে। তাই জ্বালানীর বহিরাবনটি যদি এমন পদার্থের নির্মিত হয় যা উক্ত নিউট্রন কণিকা সমুহকে কোন উপায়ে প্রতিফলিত করতে পারে, তবে জ্বালানীতে নিউট্রন কণিকার ঘনত্ব বেড়ে যাবে ফলে নিউট্রনের সাথে পরমানুর সংঘর্ষের প্রবনতা বৃদ্ধি পাবে। তাই এই বহিরাবনকে রিফ্লেক্টর টেম্পার বলে যা বেরিলিয়াম ধাতুর তৈরী।
সংকট ভরের চেয়ে কম পরিমান ফিসাইল পদার্থকে সাব ক্রিটিক্যাল মাস বা অসংকট ভর এবং সংকট ভরের চেয়ে বেশী পরিমান ফিসাইল পদার্থকে সুপার ক্রিটিক্যাল মাস বা অতিসংকট ভর বলে। বিশুদ্ধ ইউরেনিয়ামের সংকট ভর ৫৬ কিলোগ্রাম ও প্লুটোনিয়ামের বেশ কম, মাত্র ১০ কিলোগ্রাম। অর্থাৎ, একটি পারমানবিক অস্ত্র তৈরী করতে কমপক্ষে ৫৬ কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম অথবা ১০ কিলোগ্রাম প্লুটোনিয়াম লাগবে। এখন অবশ্য মাত্র ৫ কিলোগ্রাম প্লুটোনিয়াম দিয়ে স্যুটকেইস আকারের পারমানবিক বোমা প্রস্তুতি সম্ভব, কিন্তু এ ক্ষেত্রে প্লুটোনিয়ামের বিশুদ্ধতা অত্যন্ত বেশি।
Nuclear weapons: One of the most discussed topics of this era is that we are almost aware of its horror and destruction. But what do we have to think about how this nuclear weapon causes such a huge destruction? Yes, here we will focus mainly on the structure and operation of nuclear weapons, because its theoretical issues are known to almost all of us.
Nuclear weapons are mainly of two types, fish and fusion type. The meaning of Fusion words is melting. In other words, the deuterium or tritium (hydrogen isotope) of two light-mass inhalation of hydrogen atoms, due to the interaction of atoms, produces a heavier atomic (helium) and a large amount of energy, called fusion reaction. The best example of our very familiar sun, where the helium and energy are produced from the deuterium and tritium continuously. The weapon produced by utilizing this fusion reaction is called thermonuclear bombs, which are well-known as hydrogen bombs. In 1952, the first Hungarianman Edward Taylor invented the first hydrogen bomb. On the other hand, phishan's literal meaning split; That is, the strategy of generating multiple atoms of light mass by breaking down a heavy atom with a rapid neutron, is the reaction of the phishan reaction. German scientists discover the original theory of AutoHean and Straussman. Among the nuclear weapons, Fisan is well-known. The radioactive substances that take part in this phishing operation are called phosile material or nuclear reaction fuels, such as uranium - 235 isotope or plutonium - 239 isotopes. Some new atoms, two neutrons, and a large amount of energy are produced by striking a fleeting neutron uranium or plutonium atom, the generated atoms continue to hit the new atom, until the fuel is finished. So this is called chain reaction. The amount of energy produced by the chain reaction can be found by Einstein's (or Henry Pencarner!) Famous mass-energy equation (E = mc ^ 2), where E is the power of mass, m is mass and c is the speed of light through the numerator.
The main obstacle to the production of nuclear weapons is the lack of radioactive elements in nature. The exact amount of uranium reserves in nature is 99.29 percent uranium - 238 isotope, which is not possible to produce nuclear weapons because uranium-238 voluntarily breaks down the neutron particle. So, only 0.79 percent of the expenditure is spent to clear the amount of uranium found in nature to spend about 90 percent of the original budget. The name of the instrument used for this separation is centrifuge, again this device can make uranium-238 as plutonium-239 isotable, which is fissile-worthy. 20% pure uranium -35 isotope is called hyaline-enhanced uranium (HEU) and 80% or more pure uranium-2335 is called wiped-grade uranium.
Now the question remains, how much uranium or plutonium is needed to build a nuclear weapon? The minimum amount of phosile matter required to produce each nuclear weapon is called a crisis or a critical month. In other words, if there is less amount of phisile material, then nuclear chain reaction does not start. This crisis depends on the density, shape, purity and metallic coatings that are used to cover the mass of phosile matter. It is good to say, they are always spontaneous, neutron particles release as phisile material is thinner. So if the fuel exterior is made of materials that can reflect the neutron particle in any way, but the density of the neutron particles in the fuel will increase, which will increase the trend of climatic collisions with neutrons. So this berry is called Refiner Temper which is made of beryllium.
The crisis is less sub-critical than the mass of phosile matter or the unconscious mass and the more complex phosile matter than the mass of the crisis is called Super Critical month or very difficult mass. Poor uranium crisis is 56 kilograms and plutonium is less than 10 kilograms. In other words, to produce a nuclear weapon, at least 56 kilograms of uranium or 10 kilograms of plutonium will be required. Now, just about 5 kilograms of plutonium, the suitcase size nuclear bomb preparation is possible, but in this case, plutonium purity is very high...!!
কোন মন্তব্য নেই:
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন