TVEL হল বিস্তারিত বিশ্লেষণ

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

নিবন্ধটি টিভিইএল কী, এটি কীসের জন্য প্রয়োজন, এটি কোথায় ব্যবহার করা হয়, কীভাবে এটি তৈরি করা হয় এবং টিভিইএল ব্যবহার করে না এমন চুল্লি আছে কিনা তা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে৷

পরমাণু যুগ

সম্ভবত শক্তির সবচেয়ে কনিষ্ঠ শাখা হল পারমাণবিক। শুধুমাত্র 19 শতকের শেষের দিকে, বিজ্ঞানীরা আংশিকভাবে তেজস্ক্রিয়তা, তেজস্ক্রিয় ক্ষয় কি এবং কোন পদার্থের এই বৈশিষ্ট্যগুলি রয়েছে তা বুঝতে সক্ষম হয়েছিলেন। এবং এই জ্ঞানের জন্য অনেক জীবন ব্যয় হয়েছে, যেহেতু জীবন্ত প্রাণীর উপর বিকিরণের ক্ষতিকারক প্রভাব দীর্ঘদিন ধরে অজানা ছিল।

অনেক পরে, বেসামরিক জীবন এবং সামরিক উভয় ক্ষেত্রেই তেজস্ক্রিয় পদার্থ ব্যবহার করা হয়। বর্তমানে, সমস্ত উন্নত দেশগুলির নিজস্ব পারমাণবিক অস্ত্র এবং পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র রয়েছে, যা জীবাশ্ম জ্বালানী বা প্রাকৃতিক সম্পদ যেমন জল নির্বিশেষে আপনাকে প্রচুর শক্তি পেতে দেয় (আমরা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের কথা বলছি)।

TVEL হল…

কিন্তু বিদ্যুৎ উৎপাদন বা অন্যান্য উদ্দেশ্যে পারমাণবিক চুল্লি তৈরি করতে হলে প্রথমে আপনাকে উপযুক্ত জ্বালানি তৈরি করতে হবে, কারণ প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামে তেজস্ক্রিয়তা থাকলেও এর শক্তি যথেষ্ট নয়। অতএব, বেশিরভাগ ধরণের চুল্লি সমৃদ্ধ ইউরেনিয়ামের উপর ভিত্তি করে জ্বালানী ব্যবহার করে এবং এটি, ইনপরিবর্তে, TVEL নামক বিশেষ ডিভাইসে লোড করা হয়। TVEL হল একটি বিশেষ ডিভাইস যা পারমাণবিক চুল্লির অংশ এবং এতে পারমাণবিক জ্বালানী থাকে। আমরা তাদের ডিজাইন এবং জ্বালানির ধরন আরও বিশদে বিশ্লেষণ করব।

নকশা

চুল্লির ধরণের উপর নির্ভর করে, জ্বালানী উপাদানগুলির কিছু পরামিতি পরিবর্তিত হতে পারে তবে তাদের সাধারণ নকশা এবং ডিভাইসের নীতি একই। সহজভাবে বলতে গেলে, TVEL হল একটি ফাঁপা টিউব যা জিরকোনিয়ামের সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি, যাতে ইউরেনিয়াম ডাই-অক্সাইড জ্বালানীর ছুরি বসানো থাকে।

জ্বালানী

ইউরেনিয়াম হল সবচেয়ে "ভ্রমণকারী" তেজস্ক্রিয় পদার্থ; এর ভিত্তিতে, অন্যান্য অনেক আইসোটোপ তৈরি হয়, যা শিল্প এবং অস্ত্র উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয়। এর নিষ্কাশন কয়লা নিষ্কাশন থেকে খুব বেশি আলাদা নয় এবং এর প্রাকৃতিক, প্রাকৃতিক অবস্থায় এটি মানুষের জন্য একেবারে নিরাপদ। তাই ইউরেনিয়াম খনি নিয়ে যেসব গল্প, যেখানে যাবজ্জীবন সাজাপ্রাপ্ত বন্দীদের পাঠানো হয়, সেগুলো একটি মিথ ছাড়া আর কিছুই নয়। একজন ব্যক্তি সূর্যালোকের অভাব এবং খনিতে পরিশ্রমের কারণে বিকিরণজনিত অসুস্থতায় মারা যেতে পছন্দ করে।

খনি ইউরেনিয়াম খুবই সহজ - বিস্ফোরণ শিলা ভেঙ্গে দেয়, তারপরে এটি পৃষ্ঠে পৌঁছে দেওয়া হয়, যেখানে এটি সাজানো হয় এবং আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়। ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণের প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন উপায়ে করা যেতে পারে, তবে রাশিয়ায় এটি গ্যাস সেন্ট্রিফিউজ ব্যবহার করে করা হয়। প্রথমত, ইউরেনিয়ামকে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তরিত করা হয়, তারপরে কেন্দ্রাতিগ বলের ক্রিয়ায় সেন্ট্রিফিউজে গ্যাস আলাদা করা হয় এবংপছন্দসই আইসোটোপগুলি আলাদা করা হয়। এর পরে, এগুলি ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইডে রূপান্তরিত হয়, ট্যাবলেটে চাপানো হয় এবং একটি জ্বালানী রডে লোড করা হয়। এটি জ্বালানী কোষের জন্য জ্বালানী উৎপাদনের সবচেয়ে সাধারণ উপায়৷

আবেদন

একটি চুল্লিতে ফুয়েল রডের সংখ্যা নির্ভর করে এর আকার, ধরন এবং শক্তির উপর। উত্পাদনের পরে, এগুলি একটি চুল্লিতে লোড করা হয়, যেখানে পারমাণবিক ক্ষয় প্রতিক্রিয়া শুরু হয়, যার ফলস্বরূপ বিপুল পরিমাণ তাপের একটি শক্তিশালী মুক্তি ঘটে, যা শক্তির উত্স হিসাবে কাজ করে। এছাড়াও, চুল্লি শক্তি কর্মক্ষেত্রে জ্বালানী উপাদানের সংখ্যা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। সময়ে সময়ে, যেমন সেগুলি ব্যবহার করা হয়, সেগুলি "তাজা" ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড ট্যাবলেটগুলির সাথে নতুন দিয়ে প্রতিস্থাপিত হয়। তাই এখন আমরা জানি TVEL বলতে কী বোঝায়, সেগুলি কীভাবে তৈরি হয় এবং কেন সেগুলি আদৌ প্রয়োজন৷ যাইহোক, সমস্ত পারমাণবিক চুল্লিতে এই জাতীয় উপাদানগুলির প্রয়োজন হয় না এবং এগুলি হল RTGs৷

RTG

একটি রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর হল এমন একটি যন্ত্র যা নীতিগতভাবে পারমাণবিক চুল্লির অনুরূপ, কিন্তু তাদের প্রক্রিয়াটি পারমাণবিক ক্ষয়ের চেইন বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে নয়, তাপের উপর ভিত্তি করে। সহজ কথায়, এটি একটি বড় ইনস্টলেশন যা তেজস্ক্রিয় পদার্থের সাথে প্রচুর তাপ উৎপন্ন করে, যা ঘুরে, সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়। পারমাণবিক চুল্লির বিপরীতে, RTG-এর চলমান অংশ থাকে না, তারা আরও নির্ভরযোগ্য, কমপ্যাক্ট এবং টেকসই। কিন্তু একই সময়ে তাদের দক্ষতা অনেক কম।

এগুলি প্রধানত সেই পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা হয়েছিল যেখানে অন্য উপায়ে শক্তি পাওয়া অসম্ভব, বা এই পদ্ধতিগুলি খুব কঠিন। ইউএসএসআর-এর বছরগুলিতে, আরটিজিগুলি গবেষণার জন্য সরবরাহ করা হয়েছিল এবংসুদূর উত্তরের আবহাওয়া কেন্দ্র, উপকূলীয় বাতিঘর, সমুদ্রের বয়া ইত্যাদি।

বর্তমানে, তাদের পরিষেবার মেয়াদ শেষ হয়ে গেছে, কিন্তু তাদের মধ্যে কিছু এখনও তাদের মূল ঘাঁটিতে রয়ে গেছে এবং প্রায়শই কোনোভাবেই সুরক্ষিতও হয় না। ফলস্বরূপ, দুর্ঘটনা ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, নন-লৌহঘটিত ধাতু শিকারীরা এই জাতীয় বেশ কয়েকটি স্থাপনা ভেঙে ফেলার চেষ্টা করেছিল এবং শক্তিশালী বিকিরণ পেয়েছিল এবং জর্জিয়ায়, স্থানীয় বাসিন্দারা তাদের তাপের উত্স হিসাবে ব্যবহার করেছিল এবং বিকিরণজনিত অসুস্থতায়ও ভুগছিল৷

তাই এখন আমরা জ্বালানী উপাদানের নকশা জানি এবং তাদের সংজ্ঞা ভেঙে দিয়েছি। TVEL হল চুল্লির গুরুত্বপূর্ণ অংশ, যা ছাড়া অপারেশন অসম্ভব।