ಪರಮಾಣು ಇಂಧನ ಪರ್ವ

ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯಾರಂಭ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನದ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಟಿಕಾಲಿಟಿ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವು ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ನ ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಗ್ಯಾರಂಟಿಯೂ ಹೌದು. ಇದೊಂದು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಹಾಗೂ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು. ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ನ ಒಳಗಿರುವ ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳ ಹೊಡೆತಕ್ಕೆ ಸಿಲುಕಿ ಹೋಳಾಗುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಫಿಷನ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖದ ಜತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳು ಮುಂದಿನ ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸೀಳುತ್ತಾ ಒಂದು ನಿರಂತರ ಸರಪಳಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು (ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್) ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಒಂದು ಸ್ಥಿರ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪಿ, ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯಿಲ್ಲದೆ ತನ್ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ತಾನೇ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಆರಂಭಿಸಿದಾಗ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಆಗಿದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಿ ನೀರನ್ನು ಕಾಯಿಸಿ ಹಬೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧಿಕ ಒತ್ತಡದ ಹಬೆಯು ಬೃಹತ್ ಟರ್ಬೆನ್​ಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಚಾಲನೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೇವಲ ತಾಂತ್ರಿಕ ಯಶಸ್ಸಲ್ಲ, ಅಣುಶಕ್ತಿ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಭಾರತದ ಆತ್ಮನಿರ್ಭರತೆಗೆ ಮಾರ್ಗ.

ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ನಿರ್ವಿುಸಲು 2003ರಲ್ಲಿ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಲಾ ಯಿತು. ಕಲ್ಪಕ್ಕಂನಲ್ಲಿರುವ ಇಂದಿರಾ ಗಾಂಧಿ ಪರಮಾಣು ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರ ಇದನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ. ಈ ಯೋಜನೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ದೇಶೀಯವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿದ್ದು, ಸುಮಾರು 200ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಭಾರತೀಯ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಸಣ್ಣ ಹಾಗೂ ಮಧ್ಯಮ ಗಾತ್ರದ ಉದ್ದಿಮೆಗಳು ಇದರ ನಿರ್ವಣದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿವೆ. ಎರಡು ದಶಕಗಳ ಸುದೀರ್ಘ ಪರಿಶ್ರಮದ ನಂತರ, ಹಲವಾರು ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಮೀರಿ ಈ ಯೋಜನೆ ಈಗ ಸಿದ್ಧಗೊಂಡಿದೆ.

ಭಾರತ ಈ ಸಾಧನೆಯ ಮೂಲಕ ಜಗತ್ತಿನ ಅತ್ಯಂತ ಎಲೈಟ್ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳ ಸಾಲಿಗೆ ಸೇರಲಿದೆ. ರಷ್ಯಾವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿದರೆ, ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಫಾಸ್ಟ್ ಬ್ರೀಡರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡನೇ ರಾಷ್ಟ್ರವಾಗಿ ಭಾರತ ಹೊರಹೊಮ್ಮಲಿದೆ. ಅಮೇರಿಕ, ಫ್ರಾನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಜಪಾನ್​ನಂತಹ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳು ತಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ಸವಾಲುಗಳಿಂದ ಈ ರೀತಿಯ ಯೋಜನೆಗಳಿಂದ ಹಿಂದೆ ಸರಿದಿರುವಾಗ, ಭಾರತದ ಈ ಸಾಧನೆ ಜಾಗತಿಕವಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ.

ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ನ ಕಾರ್ಯವೈಖರಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಯುರೇನಿಯಂ-ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಿತ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಎಂಒಎಕ್ಸ್) ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇವು ಯುರೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್​ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪೆಲೆಟ್​ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಇಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸಲು ದ್ರವ ಸೋಡಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸುಮಾರು 200 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್​ನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಈ ಸೋಡಿಯಂ, ನೀರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಇದನ್ನು ಬ್ರೀಡರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಇದು ತಾನು ಬಳಸುವ ಇಂಧನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ನ ಸುತ್ತಲಿರುವ ಯುರೇನಿಯಂ-238 ಅನ್ನು ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ-239 ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೊಸ ಇಂಧನವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್​ಮ್ಯುಟೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ 500 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ (ಎಂಡಬ್ಲ್ಯುಇ) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಲಕ್ಷಾಂತರ ಮನೆಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ನೀಡುವ ಶಕ್ತಿ ಇದಕ್ಕಿದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕ್ರಿಟಿಕಾಲಿಟಿ ಹಂತವನ್ನು ತಲುಪಿದೆ ಎಂದರೆ, ಅದು ಸ್ವಯಂಸ್ಥಿರವಾದ ಪರಮಾಣು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಅಂದರೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್​ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಆರಂಭಿಸುವ ಮೊದಲು ಇದು ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ.

ಭಾರತದ ದೂರದೃಷ್ಟಿಯ ಪರಮಾಣು ಇಂಧನ ನೀತಿಯಲ್ಲಿ ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸೇತುವೆಯಾಗಿದೆ.

ಥೋರಿಯಂ ಸಂಪನ್ಮೂಲದ ಬಳಕೆ: ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನಿಕ್ಷೇಪ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದು, ಥೋರಿಯಂ ನಿಕ್ಷೇಪ ಹೇರಳವಾಗಿದೆ. ಥೋರಿಯಂ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ; ಅದನ್ನು ಯುರೇನಿಯಂ-233 ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಈ ಫಾಸ್ಟ್ ಬ್ರೀಡರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಇದು ಭಾರತದ ಇಂಧನ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆಗೆ ಮುನ್ನುಡಿ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆ: ಸಾಮಾನ್ಯ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಬ್ರೀಡರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳು ಬಳಸಲಾಗದ ಇಂಧನವನ್ನೂ ಉಪಯುಕ್ತ ಇಂಧನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುತ್ತವೆ.

ತ್ಯಾಜ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆ: ಇವು ಹಳೆಯ ಇಂಧನವನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ, ದೀರ್ಘಕಾಲಿಕ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ ಫ್ಯುಯೆಲ್ ಸೈಕಲ್ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗೆ ಪೂರಕವಾಗಿದೆ.

ತಗ್ಗಲಿದೆ ಅವಲಂಬನೆ: ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಯುರೇನಿಯಂ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇದು ಇಂಧನ ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಭಾರತದ ಹಸಿರು ಇಂಧನ ಗುರಿಗಳನ್ನು ತಲುಪಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಭಾರತದಲ್ಲೇ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ ನಿರ್ವಿುಸಲಾಗಿದೆ. ಕಳೆದ ಎರಡು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಎದುರಾದ ಕಠಿಣ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಿರುವುದು ಭಾರತದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರೌಢಿಮೆಯನ್ನು ಜಗತ್ತಿಗೆ ಸಾರಿದೆ. ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಭಾರತದ ಸ್ಥಾನಮಾನವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಎತ್ತರಿಸಿದೆ.

ಭಾರತದ ಪರಮಾಣು ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಪಿತಾಮಹ ಡಾ. ಹೋಮಿ ಜಹಾಂಗೀರ್ ಭಾಭಾ ಅವರು 1950ರ ದಶಕದಲ್ಲೇ ಭಾರತದ ಇಂಧನ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆಗಾಗಿ ಮೂರು ಹಂತದ ಪರಮಾಣು ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ನೀಲನಕ್ಷೆ ತಯಾರಿಸಿದ್ದರು. ಕಲ್ಪಕ್ಕಂನ ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಆ ನೀಲನಕ್ಷೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಎರಡನೇ ಹಂತಕ್ಕೆ ಜೀವ ತುಂಬಿದೆ. ಭಾರತದ ಬಳಿ ವಿಶ್ವದ ಒಟ್ಟು ಥೋರಿಯಂ ನಿಕ್ಷೇಪದ ಕಾಲು ಭಾಗದಷ್ಟು ಸಂಪನ್ಮೂಲವಿದೆ. ಆದರೆ, ಥೋರಿಯಂ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳು ಅದನ್ನು ಯುರೇನಿಯಂ-233 ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪರಿವರ್ತನಾ ಯಂತ್ರಗಳಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲಿವೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳು ಕೇವಲ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಫಾಸ್ಟ್ ಬ್ರೀಡರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರ ಜತೆಗೆ ಇಂಧನವನ್ನೂ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಇವು ಯುರೇನಿಯಂ-238ನಂತಹ ವಿದಳನಕ್ಕೊಳಗಾಗದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ-239ರಂತಹ ಉಪಯುಕ್ತ ಇಂಧನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಸುಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್​ನಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ದ್ರವ ಸೋಡಿಯಂ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅತ್ಯಂತ ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿತ್ತು. ಸೋಡಿಯಂ ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ನೀರಿನ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದರೆ ತಕ್ಷಣವೇ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಬೆಂಕಿ ಹೊತ್ತಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣ ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಶೇಷವಾದ ಡಬಲ್ ವಾಲ್ ಸ್ಟೀಮ್ ಜನರೇಟರ್​ಗಳು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೋರಿಕೆ ಪತ್ತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಭಾರತದ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಜಾಗತಿಕ ಮಟ್ಟದ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ.

ಭಾರತ 2070ರ ವೇಳೆಗೆ ನೆಟ್ ಜೀರೋ (ಶೂನ್ಯ ಇಂಗಾಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ) ಗುರಿಯನ್ನು ತಲುಪಲು ಕೇವಲ ಸೌರ ಮತ್ತು ಪವನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಣುಶಕ್ತಿ ಹಗಲು-ರಾತ್ರಿ ಎನ್ನದೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೇಸ್ ಲೋಡ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಸಬಲ್ಲದು. ಒಂದು ಕೆಜಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನೀಡುವ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾವಿರಾರು ಟನ್ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿಗೆ ಸಮ. ಇದರಿಂದ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ವಾತಾವರಣದ ಮಾಲಿನ್ಯ ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.