চীনের CFR 1000 ফাস্ট নিউট্রন রিঅ্যাক্টরের নকশা প্রকাশ, পারমাণবিক শক্তিতে নতুন অধ্যায়

বিশ্বজুড়ে প্রভাব ফেলতে পারে রিঅ্যাক্টর নকশায় বড় অগ্রগতি

বাণিজ্যিক ফাস্ট রিঅ্যাক্টর থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের পথে বড় এক ধাপ এগিয়েছে চীন। চায়না ন্যাশনাল নিউক্লিয়ার করপোরেশন (সিএনএনসি) সর্বোচ্চ ১.২ গিগাওয়াট ক্ষমতার ফাস্ট নিউট্রন বিদ্যুৎকেন্দ্র CFR 1000-এর নকশা প্রকাশ করেছে। নিরাপত্তা অনুমোদন পাওয়া সাপেক্ষে, ২০৩০-এর দশকের শুরুর দিকে এটি চালুর লক্ষ্য নিয়েছে সিএনএনসি; পরিকল্পনার সময় হিসেবে ২০৩৪ সালের কথা ব্যাপকভাবে উল্লেখ করা হচ্ছে। প্রায় ১০ লাখ বাড়িতে বিদ্যুৎ জোগানোর মতো এই উৎপাদনক্ষমতা প্রকল্পটিকে উন্নয়নাধীন বৃহত্তম উন্নত রিঅ্যাক্টরগুলোর একটিতে পরিণত করবে।

আজকের পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলোর মূল ভিত্তি যে চাপযুক্ত পানি রিঅ্যাক্টর, সেগুলোর বিপরীতে CFR 1000 নিউট্রনের গতি কমাতে পানির মতো মডারেটর ব্যবহার করে না। এটি একটি ফাস্ট নিউট্রন রিঅ্যাক্টর। নকশাটি চতুর্থ প্রজন্মের ব্যবস্থার অন্তর্ভুক্ত, যেগুলোর লক্ষ্য জ্বালানির আরও ভালো ব্যবহার, বর্জ্য কমানো এবং শক্তিশালী নিরাপত্তাব্যবস্থা। একটি ছোট পরীক্ষামূলক ইউনিট এবং বর্তমানে নির্মাণাধীন দুটি প্রদর্শনীকেন্দ্র দিয়ে শুরু হওয়া ধাপে ধাপে পরিকল্পনার প্রথম বাণিজ্যিক পদক্ষেপ হিসেবে CFR 1000-কে তুলে ধরেছে সিএনএনসি। ফুজিয়ান প্রদেশের ফুঝৌতে উন্নত পারমাণবিক শক্তিবিষয়ক এক সিম্পোজিয়ামে নকশাটি প্রকাশ করা হয়; সেখানে জ্বালানি খাতের কর্তৃপক্ষও উপস্থিত ছিলেন।

চীনের সীমানার বাইরেও এ প্রকল্প নিয়ে আগ্রহ রয়েছে। এ মাত্রার একটি বাণিজ্যিক ফাস্ট রিঅ্যাক্টর জ্বালানি নিরাপত্তা ও জলবায়ু লক্ষ্য নিয়ে দেশগুলোর পরিকল্পনায় পরিবর্তন আনতে পারে। জ্বালানি পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ, প্লুটোনিয়াম ব্যবস্থাপনা এবং পারমাণবিক উপকরণের বাণিজ্য নিয়েও নতুন বিতর্ক তৈরি হতে পারে। চীনের নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলোই প্রকল্পের গতি নির্ধারণ করবে। অন্য দেশগুলো নিজেদের ফাস্ট রিঅ্যাক্টর কর্মসূচি এগিয়ে নেওয়ার পাশাপাশি নকশাটির কার্যকারিতা নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করবে।

CFR 1000-এ কোর থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন সরঞ্জামে তাপ পৌঁছে দিতে পানির বদলে তরল সোডিয়াম ব্যবহার করা হবে। কম চাপে সোডিয়াম বেশি তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে, যা তাপীয় দক্ষতা বাড়ায় এবং পানি-শীতল ব্যবস্থায় দেখা যায় এমন কিছু দুর্ঘটনার ঝুঁকি কমায়। তবে এই পদ্ধতিতে কিছু নির্দিষ্ট প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জও রয়েছে। সোডিয়াম পানি ও বাতাসের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। তাই নকশায় বদ্ধ পরিবেশ, লিক শনাক্তকরণ এবং তাপ স্থানান্তরের একাধিক সার্কিট রাখা হয়েছে, যাতে ধাতুটিকে বাষ্প ও বায়ুমণ্ডল থেকে বিচ্ছিন্ন রাখা যায়।

ফাস্ট নিউট্রন রিঅ্যাক্টর যেভাবে শক্তি উৎপাদন করে

যেকোনো রিঅ্যাক্টরের কেন্দ্রে থাকে একটি শৃঙ্খল বিক্রিয়া। প্রচলিত বিদ্যুৎকেন্দ্রে জ্বালানি রড পানির মধ্যে থাকে; পানি সেখানে একাধিক ভূমিকা পালন করে। পানি নিউট্রনের গতি কমায়, ফলে সেগুলোর ইউরেনিয়াম-২৩৫ পরমাণু ভাঙার সম্ভাবনা বাড়ে। পানি জ্বালানিকে ঠান্ডাও রাখে এবং তাপ বাষ্প জেনারেটরে পৌঁছে দেয়। ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে মডারেটর থাকে না। নিউট্রন উচ্চ শক্তিতেই থাকে এবং জ্বালানিতে তৈরি হওয়া প্লুটোনিয়াম আইসোটোপসহ আরও বিস্তৃত ধরনের নিউক্লিয়াস ভাঙতে পারে।

এই পরিবর্তনের কয়েকটি প্রভাব রয়েছে। জ্বালানি শেষ হওয়ার আগে তা আরও সম্পূর্ণভাবে ব্যবহার করা যায়। নিউট্রনসমৃদ্ধ পরিবেশ একটি বদ্ধ জ্বালানি চক্রকে সহায়তা করে, যেখানে রিঅ্যাক্টর প্রচুর পরিমাণে থাকা ইউরেনিয়াম-২৩৮ থেকে নতুন বিভাজনযোগ্য উপাদান তৈরি করে। নতুন উপাদানটি আলাদা করে পুনর্ব্যবহার করলে একই পরমাণু একাধিকবার বিদ্যুৎ উৎপাদনে কাজে লাগতে পারে। পুরো চক্রটি বড় পরিসরে চালু হলে প্রচলিত রিঅ্যাক্টর থেকে আসা দীর্ঘস্থায়ী বর্জ্যের কিছু অংশও ব্যবহার করে ফেলা সম্ভব, ফলে দীর্ঘমেয়াদে বর্জ্যের বোঝা কমতে পারে।

নতুন জ্বালানি তৈরি, পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ ও বদ্ধ চক্র

ব্রিডিং বা জ্বালানি উৎপাদন বলতে রিঅ্যাক্টরের ভেতরে নতুন বিভাজনযোগ্য জ্বালানি তৈরি করাকে বোঝায়। সাধারণ ব্যবস্থায় ইউরেনিয়াম-২৩৮ একটি নিউট্রন শোষণ করে এবং ধারাবাহিক কয়েকটি ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে প্লুটোনিয়াম-২৩৯-এ পরিণত হয়। কোরের চারপাশে উর্বর উপাদানের স্তর রাখলে, কোরে যত জ্বালানি খরচ হয় তা প্রতিস্থাপনের মতো নতুন জ্বালানি তৈরি করতে পারে বিদ্যুৎকেন্দ্র। এই অনুপাতকে ব্রিডিং অনুপাত বলে; পরবর্তী জ্বালানি লোডের জন্য কতটা নতুন উপাদান পাওয়া যাবে, তা এর ওপর নির্ভর করে।

চক্রটি সম্পূর্ণ করতে জ্বালানি পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ করতে হয়। চীনে পরীক্ষামূলক ও প্রদর্শনী পর্যায়ের পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ উদ্যোগ রয়েছে এবং অংশীদারদের সঙ্গে শিল্প-পর্যায়ের প্রকল্প নিয়েও আলোচনা হয়েছে। প্লুটোনিয়াম ও ইউরেনিয়ামের মিশ্রণ মিক্সড অক্সাইড (এমওএক্স) জ্বালানি ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে এবং কিছু প্রচলিত বিদ্যুৎকেন্দ্রেও ব্যবহৃত হয়েছে। কর্মসূচির পরবর্তী ধাপের জন্য ধাতব জ্বালানির কথাও বলেছে সিএনএনসি। প্রতিটি বিকল্পেই কার্যকারিতা, উপকরণ ব্যবস্থাপনা এবং পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়ার জটিলতার দিক থেকে সুবিধা-অসুবিধা রয়েছে।

নকশায় তরল সোডিয়ামের গুরুত্ব

ফাস্ট রিঅ্যাক্টরের জন্য তরল সোডিয়াম একটি পছন্দের শীতলক, কারণ এটি নিউট্রনের গতি কমায় না এবং খুব ভালোভাবে তাপ বহন করে। বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে এটি তরল থাকে এবং এর স্ফুটনাঙ্ক অনেক বেশি; তাই রিঅ্যাক্টর প্রায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপে চালানো যায়। কম চাপে চালালে পাইপ ও পাত্রের ওপর চাপ কমে এবং পানি-শীতল বিদ্যুৎকেন্দ্রে দুর্ঘটনার কিছু পরিস্থিতিতে দেখা দিতে পারে এমন বড় বাষ্প বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকে না।

চীনের এ ধারার প্রকল্পগুলোর প্রকাশিত বিবরণ অনুযায়ী, CFR 1000-এ পুল-ধরনের বিন্যাস ব্যবহার করা হবে। কোর, পাম্প এবং তাপ বিনিময়কারী সোডিয়ামের একটি বড় পাত্রের মধ্যে থাকবে। প্রাথমিক সোডিয়াম সার্কিট থেকে তাপ যাবে দ্বিতীয় সোডিয়াম সার্কিটে, এরপর পানি বা সুপারক্রিটিক্যাল কার্বন ডাই-অক্সাইড ব্যবস্থায়, যা টারবাইন চালাবে। তিন ধাপের এই ব্যবস্থার উদ্দেশ্য হলো বাষ্পের কোনো লিক যাতে তেজস্ক্রিয় প্রাথমিক সার্কিট থেকে দূরে থাকে।

সোডিয়াম নিরাপদে ব্যবস্থাপনা

এ ধরনের বিদ্যুৎকেন্দ্রে সোডিয়াম ব্যবস্থাপনা একটি গুরুত্বপূর্ণ দক্ষতা। এই ধাতু পানি ও অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। নকশায় সাধারণত আর্গন গ্যাস ব্যবহার করে বদ্ধ কভার-গ্যাস ব্যবস্থা, বাতাসমুক্ত আবদ্ধ স্থান, দ্রুত লিক শনাক্তকরণ এবং ক্ষয় কমাতে সোডিয়ামে অক্সিজেনের পরিমাণ অত্যন্ত কম রাখার সরঞ্জাম অন্তর্ভুক্ত করা হয়। বাষ্প জেনারেটরে এমন উপকরণ ব্যবহার করা হয়, যা রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে। কোনো নল ফেটে যাওয়ার অনেক আগেই হাইড্রোজেনের সামান্য স্থানান্তর শনাক্ত করতে পর্যবেক্ষণব্যবস্থাও রাখা হয়।

অগ্নিনিরাপত্তার ব্যবস্থা পানি-শীতল বিদ্যুৎকেন্দ্রের চেয়ে আলাদা। বাতাসের সংস্পর্শে ধোঁয়া তৈরি করতে বা জ্বলে উঠতে পারে এমন সোডিয়াম ছড়িয়ে পড়ার পরিস্থিতি ধরে পরিচালনাকারীরা প্রস্তুতি নেন। রাশিয়া, ফ্রান্স, জাপান ও যুক্তরাষ্ট্রের আগের বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলোর অভিজ্ঞতায় নিষ্ক্রিয় গ্যাসপূর্ণ কক্ষ, তরল ধরে রাখার ট্রে এবং বিশেষ অগ্নিনির্বাপক পদার্থ প্রচলিত ব্যবস্থা। বিভিন্ন ঘটনার অভিজ্ঞতা থেকে শিক্ষা নেওয়া হয়েছে, আর আধুনিক নকশাগুলো বিন্যাস ও পরিচালন পদ্ধতিতে সেই শিক্ষা কাজে লাগানোর চেষ্টা করছে।

নিয়ন্ত্রকদের বিবেচনায় নিরাপত্তার প্রশ্ন

ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে প্রচলিত ইউনিটের তুলনায় ভিন্ন পদার্থবিজ্ঞান কাজ করে। ফলে কয়েকটি পুনরাবৃত্ত প্রশ্নে নিয়ন্ত্রকদের বিশেষ নজর থাকে। একটি প্রশ্ন হলো, শীতলক ফুটে গেলে বা প্রবাহ বন্ধ হলে রিঅ্যাক্টর কীভাবে আচরণ করবে। তাপমাত্রা বাড়ার সঙ্গে শৃঙ্খল বিক্রিয়া ধীর হয়ে যায়, এমন শক্তিশালী ঋণাত্মক প্রতিক্রিয়াশীলতা নিশ্চিত করতে নকশাকারীরা কাজ করেন। আরেকটি অগ্রাধিকার হলো পরিচালকের কোনো পদক্ষেপ ছাড়াই বহুদিন ধরে ক্ষয়তাপ অপসারণ। আধুনিক ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে এমন নিষ্ক্রিয় ব্যবস্থা থাকে, যা প্রাকৃতিক পরিচলন এবং শীতলকের মধ্যে নিমজ্জিত তাপ বিনিময়কারীর ওপর নির্ভর করে।

সোডিয়াম ও পানির বিক্রিয়াও নিয়ন্ত্রকদের বিবেচনায় থাকে। আলাদা সার্কিট থাকলেও বাষ্প জেনারেটরে লিক হলে গরম সোডিয়ামের মধ্যে পানি ছিটকে পড়তে পারে। এতে তাপ ও হাইড্রোজেন তৈরি হয়। বিদ্যুৎকেন্দ্রে ছোট ব্যাসের নল, দ্রুত বন্ধ হয়ে যায় এমন বিচ্ছিন্নকারী ভালভ এবং কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে জেনারেটর থেকে সোডিয়াম সরিয়ে নিতে পারে এমন ডাম্প ট্যাংক রাখা হয়। এসব ব্যবস্থা নল ফেটে যাওয়ার সম্ভাবনা কমায় এবং কোনো নল ফেটে গেলে তার পরিণতি সীমিত রাখে।

সিএনএনসি বলেছে, নিরাপত্তা, বর্জ্য ও অর্থনীতির ক্ষেত্রে প্রযুক্তিটি চতুর্থ প্রজন্মের লক্ষ্য পূরণ করে। আনুষ্ঠানিক লাইসেন্স পর্যালোচনায় চীনের নিয়ন্ত্রক সংস্থা এসব দাবি যাচাই করবে। বেইজিংয়ের কাছে ২০ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদনক্ষম চায়না এক্সপেরিমেন্টাল ফাস্ট রিঅ্যাক্টর এবং ফুজিয়ানের CFR 600 প্রদর্শনী ইউনিটগুলোর অভিজ্ঞতা বড় বিদ্যুৎকেন্দ্রটির নিরাপত্তা মূল্যায়নে কাজে আসবে। আন্তর্জাতিক বিশেষজ্ঞরা প্রক্রিয়াটি পর্যবেক্ষণ করে নিজেদের মানদণ্ডের সঙ্গে তুলনা করবেন।

পরীক্ষা থেকে বাণিজ্যিক পর্যায়ে চীনের রোডম্যাপ

চীনে ফাস্ট রিঅ্যাক্টর নিয়ে কাজ শুরু হয় ১৯৬০-এর দশকে। চায়না এক্সপেরিমেন্টাল ফাস্ট রিঅ্যাক্টর ২০১০ সালে প্রথমবারের মতো সমালোচনামূলক অবস্থায় পৌঁছায় এবং পরের কয়েক বছরে ধারাবাহিক বিদ্যুৎ উৎপাদন পরীক্ষা চালায়, যার মধ্যে দীর্ঘ সময় পূর্ণ ক্ষমতায় চলাও ছিল। এটি গবেষণার কাজে ব্যবহৃত হয় এবং বিভিন্ন সময়ে বিদ্যুৎ গ্রিডের সঙ্গে যুক্ত থাকে। পরবর্তী ধাপ হলো ফুজিয়ান প্রদেশের শিয়াপু কাউন্টিতে নির্মাণাধীন দুটি প্রদর্শনী ইউনিট CFR 600। ওই ইউনিটগুলোর সরঞ্জাম ও জ্বালানি সরবরাহে রুশ প্রতিষ্ঠানের সঙ্গে সহযোগিতা রয়েছে।

প্রকাশিত পরিকল্পনা নথিতে CFR 1000-কে বাণিজ্যিক ধাপ হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে। ওয়ার্ল্ড নিউক্লিয়ার অ্যাসোসিয়েশনের তথ্য অনুযায়ী, এ দশকের শেষ হওয়ার আগেই নির্মাণ শুরু হতে পারে এবং ২০৩৪ সালের দিকে চালু হতে পারে। সিএনএনসি বলেছে, বড় ফাস্ট রিঅ্যাক্টরের জন্য নকশা কোড, নিরাপত্তা বিশ্লেষণের উপকরণ, সরঞ্জাম উৎপাদন, জ্বালানি তৈরি ও প্রকল্প ব্যবস্থাপনাসহ দেশীয় সরবরাহব্যবস্থা গড়ে তুলেছে তারা। প্রথম CFR 1000 কোথায় নির্মিত হবে, তা জানায়নি প্রতিষ্ঠানটি।

কর্মসূচিসংক্রান্ত নথিতে বাণিজ্যিক পর্যায়ে ধাতব জ্বালানি ব্যবহারের কথা বলা হয়েছে; লক্ষ্য জ্বালানি পোড়ানোর মাত্রা প্রতি টনে ১২০ থেকে ১৫০ গিগাওয়াট-দিন। তাপীয় বিদ্যুৎকেন্দ্রের প্রচলিত মান এর চেয়ে কম। বেশি জ্বালানি পোড়ালে পুনরায় জ্বালানি ভরার প্রয়োজন কমে, প্রতি একক বিদ্যুতের বিপরীতে ব্যবহৃত জ্বালানির ভর কমে এবং ইউরেনিয়াম সম্পদের আরও পূর্ণাঙ্গ ব্যবহার হয়।

চীনা কর্মকর্তারা যে তিন ধাপের কৌশলের কথা প্রায়ই বলেন, এই রোডম্যাপ তারই প্রতিফলন। প্রথম ধাপে চাপযুক্ত পানিভিত্তিক তাপীয় রিঅ্যাক্টর বড় পরিসরে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। দ্বিতীয় ধাপে ফাস্ট রিঅ্যাক্টর জ্বালানির দক্ষতা বাড়ায় এবং বদ্ধ চক্রের ভিত্তি তৈরি করে। তৃতীয় ধাপে দীর্ঘমেয়াদে শক্তির মিশ্রণে ফিউশন যুক্ত হবে। ফাস্ট রিঅ্যাক্টর পর্যায়ের লক্ষ্য ইউরেনিয়াম সম্পদের ব্যবহার দীর্ঘায়িত করা, বর্জ্য সংরক্ষণাগারের ওপর চাপ কমানো এবং শিল্পে নমনীয়ভাবে তাপ ও আইসোটোপ উৎপাদনের সুযোগ তৈরি করা।

জ্বালানি চক্র, বর্জ্য ও বিস্তাররোধ

ব্যবহার করা জ্বালানি থেকে কাজে লাগার মতো উপাদান বের করতে পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে বর্জ্য কমানোর পরিকল্পনার মূল অংশ। প্লুটোনিয়াম ও অবশিষ্ট ইউরেনিয়াম আলাদা করে এবং দীর্ঘস্থায়ী অ্যাক্টিনাইডগুলো আবার কোরে পাঠিয়ে গভীর ভূগর্ভে চূড়ান্তভাবে সংরক্ষণের জন্য পাঠানো উপাদানের পরিমাণ ও তেজস্ক্রিয় বিষক্রিয়ার মাত্রা কমানো যায়। তবে এ পরিকল্পনা বাস্তবায়নে শিল্প-পর্যায়ে পৃথকীকরণকেন্দ্র এবং নতুন মিশ্রণ ও উচ্চতর বিকিরণমাত্রা সামলাতে সক্ষম জ্বালানি তৈরির লাইন দরকার।

চীন পরীক্ষামূলক পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ লাইন চালিয়েছে এবং আন্তর্জাতিক অংশীদারদের সঙ্গে বড় প্রকল্প নিয়েও আলোচনা করেছে। দেশটি ইতিমধ্যে এমওএক্স জ্বালানি তৈরি করে এবং পরবর্তী ধাপের ফাস্ট রিঅ্যাক্টর কোরের উপযোগী ধাতব জ্বালানি তৈরির সক্ষমতা উন্নয়ন করছে। প্রতিটি ধাপ পারমাণবিক অস্ত্র বিস্তার রোধ চুক্তির আওতায় সুরক্ষা ব্যবস্থার অধীন। পরিদর্শকেরা বিশেষ পারমাণবিক উপাদানের হিসাব রাখেন এবং নিশ্চিত করেন, জ্বালানি অস্ত্র তৈরিতে নয়, বিদ্যুৎ উৎপাদনে ব্যবহার হচ্ছে।

পারমাণবিক অস্ত্র বিস্তাররোধ নিয়ে বিতর্কের কেন্দ্রে প্রায়ই থাকে প্লুটোনিয়াম। ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে উচ্চমানের প্লুটোনিয়াম-২৩৯ তৈরি হতে পারে। এর অর্থ এই নয় যে বিদ্যুৎ উৎপাদন কর্মসূচি অস্ত্র কর্মসূচি; তবে এর জন্য শক্তিশালী হিসাবরক্ষণ, ভৌত সুরক্ষা ও দৃঢ় নীতিকাঠামো দরকার। বৃহত্তর ভূরাজনৈতিক উত্তেজনার মধ্যে সমৃদ্ধ জ্বালানি ও প্রযুক্তি নিয়ে রুশ অংশীদারদের সঙ্গে চীনের সরবরাহ চুক্তিগুলোও বিদেশে নজর কেড়েছে। এই বহর সম্প্রসারণের যেকোনো পরিকল্পনায় স্বচ্ছ প্রতিবেদন ও আন্তর্জাতিক সংস্থাগুলোর সঙ্গে সম্পৃক্ততা গুরুত্বপূর্ণ হবে।

বৈশ্বিক প্রতিযোগিতায় প্রকল্পটির অবস্থান

ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে আবার বিনিয়োগ করছে শুধু চীন নয়। রাশিয়া বেলোয়ারস্কে BN 800 চালায় এবং প্রায় ১.২ গিগাওয়াট ক্ষমতার BN 1200 ইউনিট তৈরির কাজ করছে। ভারত কালপাক্কামে ৫০০ মেগাওয়াটের একটি ফাস্ট ব্রিডার রিঅ্যাক্টর নিয়ে এগিয়েছে; তাদের কৌশলে জ্বালানি চক্রের পরবর্তী ধাপে থোরিয়াম ব্যবহারের পরিকল্পনা রয়েছে। ফ্রান্স ও জাপান কয়েকটি বিদ্যুৎকেন্দ্র তৈরি করলেও প্রযুক্তিগত সমস্যার ও ব্যয়চাপের কারণে পরে সেগুলো বন্ধ করে দেয়। যুক্তরাষ্ট্র ১৯৯০-এর দশকে ইন্টিগ্রাল ফাস্ট রিঅ্যাক্টর কর্মসূচি বন্ধ করে এবং বর্তমানে সেখানে বিদ্যুৎ উৎপাদনকারী কোনো ফাস্ট রিঅ্যাক্টর চালু নেই।

নতুন নকশার কাজ এগোচ্ছে। টেরাপাওয়ার ও জিই হিটাচি ওয়াইয়োমিংয়ে সোডিয়াম-শীতল একটি রিঅ্যাক্টর তৈরি করছে। এতে ৩৪৫ মেগাওয়াটের পারমাণবিক ইউনিটের সঙ্গে গলিত লবণভিত্তিক শক্তি সংরক্ষণব্যবস্থা যুক্ত থাকবে, যা নমনীয়ভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ করবে। ইউরোপ, জাপান ও উত্তর আমেরিকার কয়েকটি বেসরকারি প্রতিষ্ঠান তরল সিসা, সুপারক্রিটিক্যাল কার্বন ডাই-অক্সাইড টারবাইন এবং অন্যান্য উদ্ভাবনভিত্তিক নকশা নিয়ে কাজ করছে। এসব প্রকল্পের অনেকগুলো ছোট মডুলার ইউনিট লক্ষ্য করছে; অন্যদিকে চীন ও রাশিয়া গিগাওয়াট-শ্রেণির বিদ্যুৎকেন্দ্রের দিকে ঝুঁকছে।

এই কর্মসূচিগুলো অগ্রাধিকারের পার্থক্য তুলে ধরে। কোনো কোনো দল ছোট ইউনিট দিয়ে খরচ কমানো ও নির্মাণ সহজ করার চেষ্টা করছে। অন্যরা বড় কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের বিকল্প এবং ভারী শিল্পের চাহিদা মেটাতে অত্যন্ত উচ্চ উৎপাদনক্ষমতার কেন্দ্রের সুবিধা দেখছে। নিরাপত্তায় কার্যকারিতা, ব্যয় নিয়ন্ত্রণ এবং প্রথম প্রকল্প থেকে দ্রুত ধারাবাহিক নির্মাণে যেতে পারার ওপর ফলাফল নির্ভর করবে। সরকার ও গবেষণাগারগুলোর জোট জেনারেশন ফোর ইন্টারন্যাশনাল ফোরাম দীর্ঘমেয়াদি উন্নয়নের অগ্রাধিকার হিসেবে সোডিয়াম, সিসা ও গ্যাস-শীতল ফাস্ট রিঅ্যাক্টরকে তালিকাভুক্ত করেছে।

অর্থনীতি ও চীনের বিদ্যুৎ গ্রিডে ভূমিকা

১.২ গিগাওয়াট ক্ষমতার বিদ্যুৎকেন্দ্র নির্মাণে বিপুল ব্যয় হবে, যদিও সিএনএনসি কোনো অঙ্ক প্রকাশ করেনি। মূলধনী ব্যয়, জ্বালানি চক্রের স্থাপনা এবং অর্থায়নের শর্ত নির্ধারণ করবে CFR 1000 উন্নত চাপযুক্ত পানি রিঅ্যাক্টর, কার্বন ধারণসহ কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ এবং সংরক্ষণব্যবস্থাসহ বৃহৎ নবায়নযোগ্য জ্বালানির সঙ্গে প্রতিযোগিতা করতে পারবে কি না। সমর্থকদের যুক্তি, চক্রটি বদ্ধ হয়ে গেলে জ্বালানি ব্যয় কমতে পারে এবং জ্বালানি নিরাপত্তা বাড়ে, কারণ উৎপাদিত শক্তির বড় অংশ আসবে প্রচুর পরিমাণে থাকা ইউরেনিয়াম-২৩৮ থেকে।

চীন বহু উপকূলীয় শিল্পকেন্দ্র ও দ্রুত সম্প্রসারিত অভ্যন্তরীণ শহর নিয়ে বিশাল বিদ্যুৎ গ্রিড গড়ছে। উচ্চ উৎপাদনক্ষমতার পারমাণবিক ইউনিট ভারী শিল্প ও হাইড্রোজেন উৎপাদনে সহায়তা করতে পারে। ফাস্ট রিঅ্যাক্টর পানিভিত্তিক রিঅ্যাক্টরের চেয়ে বেশি তাপমাত্রায়ও চলে। এতে বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা বাড়তে পারে এবং শিল্পে তাপ ব্যবহারের সুযোগ তৈরি হতে পারে। চাপযুক্ত পানির রিঅ্যাক্টর থাকা বিদ্যমান স্থাপনাগুলোর সঙ্গে যুক্ত করা গেলে অবকাঠামো ভাগাভাগি করা এবং পুনর্ব্যবহারের জন্য নিয়মিত ব্যবহৃত জ্বালানি পাওয়া সম্ভব হবে।

অবস্থান গুরুত্বপূর্ণ হবে। উপকূলীয় স্থানে তাপ অপসারণ এবং ভারী যন্ত্রাংশ পরিবহন সহজ হয়। অভ্যন্তরীণ স্থানে পানি ব্যবস্থাপনার সীমাবদ্ধতা ও ভূমিকম্পের বিষয় বিবেচনায় নিতে হয়। স্থান নির্বাচনও নিয়ন্ত্রক পর্যালোচনার অংশ হবে, কারণ সোডিয়াম ব্যবস্থাপনা জরুরি পরিকল্পনা ও পরিবেশগত মূল্যায়নে নতুন নিরাপত্তার প্রশ্ন তৈরি করে।

নিয়ন্ত্রক অনুমোদনের পথ ও সময়সীমা

সিএনএনসি জানিয়েছে, প্রাথমিক নকশা সম্পন্ন হয়েছে এবং প্রকল্পটি লাইসেন্সিং পর্যায়ে প্রবেশ করেছে। চীনে বড় রিঅ্যাক্টরকে ধাপে ধাপে নকশাভিত্তিক নিরাপত্তা, গুরুতর দুর্ঘটনা ব্যবস্থাপনা, পরিবেশগত প্রভাব এবং পুরো সরবরাহব্যবস্থার গুণগত নিশ্চয়তা-সংক্রান্ত পর্যালোচনায় উত্তীর্ণ হতে হয়। ফাস্ট রিঅ্যাক্টরের ক্ষেত্রে নিয়ন্ত্রকেরা কোরের পদার্থবিজ্ঞান, অস্বাভাবিক পরিস্থিতিতে শীতলকের আচরণ এবং ক্ষয়তাপ অপসারণ ব্যবস্থার দৃঢ়তা পর্যালোচনা করবেন।

সময়সূচির ইঙ্গিত বলছে, এ দশকের শেষ দিকে নির্মাণের সিদ্ধান্ত হতে পারে। নির্ধারিত ধাপগুলো পূরণ হলে ২০৩৪ সালের দিকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের লক্ষ্য রয়েছে। CFR 600 ইউনিটে পরীক্ষা থেকে জ্বালানির আচরণ, উপকরণ ও পরিচালন পদ্ধতি সম্পর্কে তথ্য পাওয়া যাবে। আন্তর্জাতিক সহযোগিতা শেখার সময় কমাতে পারে। প্রদর্শনী পর্যায়ে জ্বালানি ও সরঞ্জাম নিয়ে চীনা দল রুশ অংশীদারদের সঙ্গে ইতিমধ্যে কাজ করেছে।

প্রকল্পটি গ্রহণযোগ্য করে তুলতে জনসাধারণের সঙ্গে যোগাযোগ গুরুত্বপূর্ণ হবে। সোডিয়ামের নিরাপত্তা, বর্জ্যের ধরন ও সুরক্ষা ব্যবস্থার স্বচ্ছ পরিকল্পনা দেশীয় ও আন্তর্জাতিক উদ্বেগ মোকাবিলায় সহায়তা করবে। নিয়ন্ত্রকেরা নির্মাণের অনুমোদন দিলে, পরবর্তী প্রজন্মের পারমাণবিক প্রযুক্তিতে বিনিয়োগের সিদ্ধান্ত নেওয়া প্রকৌশলী ও বিনিয়োগকারীরা প্রথম কয়েক বছরের কার্যক্রম নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করবেন।

মূল বিষয়গুলো

• সিএনএনসি সর্বোচ্চ ১.২ গিগাওয়াট ক্ষমতা ও ২০৩৪ সালের দিকে চালুর লক্ষ্য নিয়ে CFR 1000 ফাস্ট নিউট্রন রিঅ্যাক্টরের নকশা প্রকাশ করেছে।
• রিঅ্যাক্টরটিতে তরল সোডিয়াম শীতলক হিসেবে ব্যবহৃত হবে; এটি কম চাপে চলে এবং পানি-শীতল ইউনিটের তুলনায় বেশি তাপমাত্রায় তাপ বের করে।
• ফাস্ট রিঅ্যাক্টরের পদার্থবিজ্ঞানে ইউরেনিয়াম-২৩৮ থেকে নতুন জ্বালানি তৈরি করা সম্ভব এবং বদ্ধ জ্বালানি চক্র দীর্ঘস্থায়ী বর্জ্য কমাতে পারে।
• নিরাপত্তার প্রধান ক্ষেত্রগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্ষয়তাপ অপসারণ, বাষ্প জেনারেটরে সোডিয়াম-পানির বিক্রিয়া এবং তাপমাত্রা বাড়লে বিক্রিয়া ধীর হয়ে যাওয়ার শক্তিশালী ব্যবস্থা।
• চীন CEFR পরীক্ষামূলক রিঅ্যাক্টর থেকে CFR 600 প্রদর্শনী ইউনিট এবং এরপর বাণিজ্যিক CFR 1000-এর দিকে এগোচ্ছে।
• ফাস্ট রিঅ্যাক্টরে প্লুটোনিয়াম তৈরি হয়, যা সুরক্ষিত রাখতে হবে; তাই জ্বালানি চক্র ও বিস্তাররোধের প্রশ্ন গুরুত্বপূর্ণ থাকবে।
• রাশিয়া, ভারত ও যুক্তরাষ্ট্রের বেসরকারি প্রতিষ্ঠানগুলোও ফাস্ট রিঅ্যাক্টর প্রকল্প এগিয়ে নিচ্ছে, ফলে প্রতিযোগিতার নতুন ক্ষেত্র তৈরি হচ্ছে।
• চীনের বিদ্যুৎ গ্রিডে প্রযুক্তিটির বিস্তার নির্ভর করবে অর্থায়ন, নিয়ন্ত্রক অনুমোদন ও ব্যয় নিয়ন্ত্রণের ওপর।