আমার শক্তি কত?

২২ শে মে, ২০২০ সকাল ১০:৩৮

আইনস্টাইনের সূত্র E=mc^2 থেকে সব কিছুরই শক্তি সম্পর্কে একটা ধারণা পাওয়া যায়। এই সূত্র থেকে বলতে পারি আমার ভরকে আলোর বেগের বর্গ দ্বারা (মানে আলোর বেগ গুণ আলোর বেগ) গুণ করলে আমার শক্তিটা পাওয়া যাবে। ভর আছে এমন সকল সাধারণ বস্তুই আসলে একেকটা জমাটবদ্ধ শক্তি।
একটি প্রোটন দ্বারা একটি লিথিয়াম পরমাণুকে আঘাত করালে কি ঘটবে? এর ফলে উক্ত পরমাণু দুটির নিউক্লিয়াস একে অপরের সাথে মিলে গিয়ে হিলিয়ামের দুটি নিউক্লিয়াস গঠন করবে। হিলিয়ামের নিউক্লিয়াস দুটির ভর পরিমাপ করলে দেখা যাবে এদের সম্মিলিত ভর, প্রোটন ও লিথিয়াম পরমাণুর ভরের তুলনায় সামান্য কম। কোথায় গেল ওই সামান্য ভর? আমরা জানি ভর বা শক্তি অবিনশ্বর। বাস্তবিক এই হারানো ভর হিলিয়াম নিউক্লিয়াস দুটিকে গতিশক্তি প্রদানে ব্যয় হয়েছে। সূর্যের তাপকেন্দ্রিন বিক্রিয়ার মূল কাঁচামাল হচ্ছে হাইড্রোজেন। এই প্রক্রিয়ায় দুটি নিউট্রন ও দুটি প্রোটন মিলিত হয়ে হিলিয়াম উৎপন্ন হয়। সূর্যের ভেতরে যেটা ঘটে সেটাকে বলা হয় নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া। এই বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী পরমাণুর নিউক্লিয়াসগুলো পরস্পরের সাথে জুড়ে গিয়ে নতুন পরমাণু উৎপন্ন করে। এ ধরণের আরো একটি প্রক্রিয়া আছে যেটাকে বলা হয় নিউক্লিয়ার ফিশন বিক্রিয়া। এক্ষেত্রে একটি কণা দ্বারা অপর একটি পরমাণুর (আইসোটোপ) নিউক্লিয়াসকে বিদীর্ণ করা হয়। এখানেও কিছুটা ভর, শক্তি হিসেবে বের হয়ে যায়। কিন্তু সেই কিছুটা ভরকে যদি আলোর বেগের বর্গ দ্বারা গুণ করা হয় তবে সেই শক্তির পরিমাণ হয় ব্যাপক। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধে হিরোশিমা ও নাগাসাকিতে যে ধ্বংসলীলা সাধিত হয়েছে তার কারণও এই শক্তি। হিরোশিমাতে যে বোমাটি নিক্ষেপ করা হয়েছিলো সেটাতে ব্যবহার করা হয়েছে ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপ এবং নাগাসাকিতে নিক্ষিপ্ত বোমায় ছিলো প্লুটোনিয়াম ২৩৯ আইসোটপ। ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপকে আঘাত করা হয় একটি নিউট্রন দ্বারা। এতে দুটি নতুন পরমাণু ও তিনটি নিউট্রন উৎপন্ন হয়। নতুন পরমাণুর মোট ভর ইউরেনিয়ামের থেকে কম থাকে। এ সময় দুটি নিউট্রন অকেজো হয়ে যায় বা ইউরেনিয়াম ২৩৮ আইসোটপ দ্বারা গৃহীত হয়। বাকি যে নিউট্রনটি থাকে সেটা আবার ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপকে আঘাত করে আরো শক্তি উৎপন্ন করতে থাকে। এভাবে রিয়্যাকশন চলতেই থাকে। সেজন্য এই ধরনের বিক্রিয়াকে চেইন রিয়্যাকশনও বলা হয়। এই মহা শক্তি ডেকে এনেছিল মহাধ্বংস।
১ কেজি ভরের কোন বস্তুতে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ ৯০০০০০০০০০০০০০০০০ জুল। এই অবিশ্বাস্য পরিমাণ শক্তি আমেরিকার মত একটি দেশের দিনের বৈদ্যুতিক শক্তির যোগান দিতে পারে! আমার ভর ৭২ কেজি দিয়ে তাহলে সারা পৃথিবীর বৈদ্যুতিক শক্তির যোগান দেয়া সম্ভব। ভর থেকে শক্তি পাওয়া যায় এবং শক্তি থেকেও ভর পাওয়া যেতে পারে। অর্থাৎ শক্তি এবং ভর পরস্পর সমতুল্য। ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হতে দেখেছি ১৯৪৫ সালে জাপানে যুক্তরাষ্ট্রের ফেলা পারমাণবিক বোমা বিস্ফোরণের ঘটনায়। পারমানবিক বোমাতে একটি বড় মৌলের পরমাণুকে (যেমনঃ- ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম) নিউট্রন দ্বারা আঘাত করে ভেঙ্গে ফেলা হয়। ফলে বড় পরমাণুটি ভেঙ্গে দুইটি নতুন পরমাণুতে বিভক্ত হয় এবং কিছু ভর পরিণত হয় শক্তিতে।
ভবিষ্যৎ পৃথিবীর মানুষ এসব শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে ব্যবহার করতে অবশ্যই সক্ষম হবে এবং বদলে যাবে বর্তমান কথিত আধুনিক প্রযুক্তি ও জীবন যাপন।
ছবি: তাবাসসুম নওসিন নাওয়ার এর আঁকা আইনস্টাইনের সূত্র E=mc^2 থেকে সব কিছুরই শক্তি সম্পর্কে একটা ধারণা পাওয়া যায়। এই সূত্র থেকে বলতে পারি আমার ভরকে আলোর বেগের বর্গ দ্বারা (মানে আলোর বেগ গুণ আলোর বেগ) গুণ করলে আমার শক্তিটা পাওয়া যাবে। ভর আছে এমন সকল সাধারণ বস্তুই আসলে একেকটা জমাটবদ্ধ শক্তি।
একটি প্রোটন দ্বারা একটি লিথিয়াম পরমাণুকে আঘাত করালে কি ঘটবে? এর ফলে উক্ত পরমাণু দুটির নিউক্লিয়াস একে অপরের সাথে মিলে গিয়ে হিলিয়ামের দুটি নিউক্লিয়াস গঠন করবে। হিলিয়ামের নিউক্লিয়াস দুটির ভর পরিমাপ করলে দেখা যাবে এদের সম্মিলিত ভর, প্রোটন ও লিথিয়াম পরমাণুর ভরের তুলনায় সামান্য কম। কোথায় গেল ওই সামান্য ভর? আমরা জানি ভর বা শক্তি অবিনশ্বর। বাস্তবিক এই হারানো ভর হিলিয়াম নিউক্লিয়াস দুটিকে গতিশক্তি প্রদানে ব্যয় হয়েছে। সূর্যের তাপকেন্দ্রিন বিক্রিয়ার মূল কাঁচামাল হচ্ছে হাইড্রোজেন। এই প্রক্রিয়ায় দুটি নিউট্রন ও দুটি প্রোটন মিলিত হয়ে হিলিয়াম উৎপন্ন হয়। সূর্যের ভেতরে যেটা ঘটে সেটাকে বলা হয় নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়া। এই বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী পরমাণুর নিউক্লিয়াসগুলো পরস্পরের সাথে জুড়ে গিয়ে নতুন পরমাণু উৎপন্ন করে। এ ধরণের আরো একটি প্রক্রিয়া আছে যেটাকে বলা হয় নিউক্লিয়ার ফিশন বিক্রিয়া। এক্ষেত্রে একটি কণা দ্বারা অপর একটি পরমাণুর (আইসোটোপ) নিউক্লিয়াসকে বিদীর্ণ করা হয়। এখানেও কিছুটা ভর, শক্তি হিসেবে বের হয়ে যায়। কিন্তু সেই কিছুটা ভরকে যদি আলোর বেগের বর্গ দ্বারা গুণ করা হয় তবে সেই শক্তির পরিমাণ হয় ব্যাপক। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধে হিরোশিমা ও নাগাসাকিতে যে ধ্বংসলীলা সাধিত হয়েছে তার কারণও এই শক্তি। হিরোশিমাতে যে বোমাটি নিক্ষেপ করা হয়েছিলো সেটাতে ব্যবহার করা হয়েছে ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপ এবং নাগাসাকিতে নিক্ষিপ্ত বোমায় ছিলো প্লুটোনিয়াম ২৩৯ আইসোটপ। ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপকে আঘাত করা হয় একটি নিউট্রন দ্বারা। এতে দুটি নতুন পরমাণু ও তিনটি নিউট্রন উৎপন্ন হয়। নতুন পরমাণুর মোট ভর ইউরেনিয়ামের থেকে কম থাকে। এ সময় দুটি নিউট্রন অকেজো হয়ে যায় বা ইউরেনিয়াম ২৩৮ আইসোটপ দ্বারা গৃহীত হয়। বাকি যে নিউট্রনটি থাকে সেটা আবার ইউরেনিয়াম ২৩৫ আইসোটপকে আঘাত করে আরো শক্তি উৎপন্ন করতে থাকে। এভাবে রিয়্যাকশন চলতেই থাকে। সেজন্য এই ধরনের বিক্রিয়াকে চেইন রিয়্যাকশনও বলা হয়। এই মহা শক্তি ডেকে এনেছিল মহাধ্বংস।
১ কেজি ভরের কোন বস্তুতে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ ৯০০০০০০০০০০০০০০০০ জুল। এই অবিশ্বাস্য পরিমাণ শক্তি আমেরিকার মত একটি দেশের দিনের বৈদ্যুতিক শক্তির যোগান দিতে পারে! আমার ভর ৭২ কেজি দিয়ে তাহলে সারা পৃথিবীর বৈদ্যুতিক শক্তির যোগান দেয়া সম্ভব। ভর থেকে শক্তি পাওয়া যায় এবং শক্তি থেকেও ভর পাওয়া যেতে পারে। অর্থাৎ শক্তি এবং ভর পরস্পর সমতুল্য। ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হতে দেখেছি ১৯৪৫ সালে জাপানে যুক্তরাষ্ট্রের ফেলা পারমাণবিক বোমা বিস্ফোরণের ঘটনায়। পারমানবিক বোমাতে একটি বড় মৌলের পরমাণুকে (যেমনঃ- ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম) নিউট্রন দ্বারা আঘাত করে ভেঙ্গে ফেলা হয়। ফলে বড় পরমাণুটি ভেঙ্গে দুইটি নতুন পরমাণুতে বিভক্ত হয় এবং কিছু ভর পরিণত হয় শক্তিতে।
ভবিষ্যৎ পৃথিবীর মানুষ এসব শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে ব্যবহার করতে অবশ্যই সক্ষম হবে এবং বদলে যাবে বর্তমান কথিত আধুনিক প্রযুক্তি ও জীবন যাপন।
ছবি: তাবাসসুম নওসিন নাওয়ার এর আঁকা

৩ টি +০/-০