এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “সংকট ভর বা ক্রান্তিক ভর (critical mass) বলতে কী বোঝো?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “সংকট ভর বা ক্রান্তিক ভর (critical mass) বলতে কী বোঝো?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের সপ্তম অধ্যায় “পরমাণুর নিউক্লিয়াস“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
সংকট ভর বা ক্রান্তিক ভর (critical mass) বলতে কী বোঝো?
নিউক্লিয় বিভাজন প্রক্রিয়ায় শৃঙ্খল বিক্রিয়া ঘটার সময় কিছু সংখ্যক নিউট্রন বাইরে চলে যায় এবং কিছু সংখ্যক নিউট্রন বিভাজনক্ষম পদার্থে উপস্থিত অশুদ্ধি (যেমন – 235U নমুনাতে উপস্থিত অশুদ্ধি 238U) দ্বারা শোষিত হয়। ফলে যথেষ্ট পরিমাণ বিভাজনক্ষম পদার্থ না নিলে উৎপন্ন নিউট্রনের অধিকাংশ বহিগর্ত ও শোষিত হয়। ফলে শৃঙ্খল বিক্রিয়া মন্দীভূত হয় বা থেমে যায়। এই কারণে শৃঙ্খল বিক্রিয়ায় যথেষ্ট পরিমাণ বিভাজনক্ষম পদার্থের প্রয়োজন হয়। নিউক্লিয় শৃঙ্খল বিক্রিয়াকে স্বতঃস্ফূর্ত রাখার জন্য যে ন্যূনতম ভরের বিভাজনক্ষম পদার্থের প্রয়োজন হয় তাকে ওই পদার্থের সংকট ভর বলে। যেমন – 235U -এর সংকট ভর 1 kg থেকে 100 kg-এর মধ্যে হয়।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
সংকট ভর কি একটি নির্দিষ্ট ও স্থির মান?
না, সংকট ভর একটি নির্দিষ্ট ও স্থির মান নয়। এটি কয়েকটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে, যেমন:
1. বস্তুর আকৃতি – গোলকের ক্ষেত্রে সংকট ভর সবচেয়ে কম হয়, কারণ এর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ন্যূনতম হয়, ফলে নিউট্রন কম বেরিয়ে যেতে পারে।
2. বস্তুর ঘনত্ব ও বিশুদ্ধতা – বেশি ঘনত্ব এবং বেশি বিশুদ্ধ (অশুদ্ধি কম) পদার্থের সংকট ভর কম হয়।
3. নিউট্রন প্রতিফলকের উপস্থিতি – বিসমাথ, টাংস্টেন বা কার্বন-ভিত্তিক পদার্থের প্রতিফলক (reflector) নিউট্রন ফিরিয়ে দেয়, যা কার্যকরভাবে সংকট ভরকে অনেকাংশে কমিয়ে দেয়।
সংকট ভরের চেয়ে কম ভর (sub-critical mass) থাকলে কী হয়?
সংকট ভরের চেয়ে কম ভর থাকলে প্রতিটি বিভাজন চক্রে উৎপন্ন নিউট্রনের সংখ্যা হারানো নিউট্রনের সংখ্যার চেয়ে কম হয়। ফলে শৃঙ্খল বিক্রিয়া স্থায়ী হয় না এবং দ্রুত থেমে যায়।
সংকট ভরের চেয়ে বেশি ভর (super-critical mass) থাকলে কী হয়?
সংকট ভরের চেয়ে বেশি ভর থাকলে প্রতিটি বিভাজন চক্রে উৎপন্ন নিউট্রনের সংখ্যা হারানো নিউট্রনের সংখ্যার চেয়ে বেশি হয়। ফলে শৃঙ্খল বিক্রিয়া দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং একটি বিশাল বিস্ফোরণের সৃষ্টি করে (যেমন – পারমাণবিক বোমায়) অথবা নিয়ন্ত্রিতভাবে শক্তি উৎপন্ন করে (যেমন পারমাণবিক চুল্লিতে)।
পারমাণবিক বোমা এবং পারমাণবিক চুল্লি উভয়েই কি সংকট ভর ব্যবহার করে?
হ্যাঁ, তবে ভিন্নভাবে।
1. বোমায় – একটি উপ-সংকট (sub-critical) ভরকে খুব দ্রুত একটি সুপার-ক্রিটিক্যাল (super-critical) অবস্থায় নিয়ে যাওয়া হয় (যেমন বিস্ফোরকের মাধ্যমে দুই টুকরোকে জোড়া লাগিয়ে) যাতে একটি অনিয়ন্ত্রিত, বিস্ফোরক শৃঙ্খল বিক্রিয়া ঘটে।
2. চুল্লিতে – নিয়ন্ত্রণ দণ্ড (control rods) ব্যবহার করে নিউট্রনের সংখ্যা নিয়ন্ত্রিত হয় যাতে শৃঙ্খল বিক্রিয়াটি ঠিক সংকট অবস্থায় (critical) থাকে—না বাড়ে, না থামে—এবং স্থির ও নিয়ন্ত্রিত হারে শক্তি উৎপন্ন হয়।
প্লুটোনিয়াম-239 (²³⁹Pu) -এর সংকট ভর ইউরেনিয়াম-235 (²³⁵U) -এর থেকে আলাদা হয় কেন?
হ্যাঁ, হয়। বিভিন্ন মৌলের জন্য সংকট ভর ভিন্ন হয় কারণ তাদের নিউক্লিয়াসের বিভাজন প্রবণতা, নিউট্রন শোষণের ক্ষমতা এবং বিভাজনের সময় গড়ে কতগুলো নিউট্রন নির্গত হয় (neutron yield) তা আলাদা। উদাহরণস্বরূপ, গোলাকার আকারে প্লুটোনিয়াম-239 -এর সংকট ভর প্রায় 10 কেজি, যেখানে ইউরেনিয়াম-235 -এর সংকট ভর প্রায় 52 কেজি।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “সংকট ভর বা ক্রান্তিক ভর (critical mass) বলতে কী বোঝো?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “সংকট ভর বা ক্রান্তিক ভর (critical mass) বলতে কী বোঝো?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের সপ্তম অধ্যায় “পরমাণুর নিউক্লিয়াস“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন