Sunday 21 May 2017

भारताची थ्री-स्टेज थोरियम अणुसाखळी.

१. थोरियम-२३२ हे विघटनशील मूलद्रव्य नाही. पण त्याची मात्रा युरेनियम हून अधिक आहे. त्यामुळे आर्थिक गणित सोपे होते.

२. युरेनियम हे मूलद्रव्य दोन अणुभारात सापडते - २३८ (हे ९९.३% आहे आणि विघटनशील नाही) आणि युरेनियम-२३५(हे एकूण युरेनियमच्या ०.७% आहे आणि विघटनशील आहे. सर्व जुनी तंत्रे आणि पहिले अणुबॉम्ब याच युरेनियम-२३५ पासून बनवलेले आहेत.

३. इथे प्रॉब्लेम हा आहे कि एक तर युरेनियम-२३५ फक्त ०.७% आहे. युरेनियम-२३५ ला युरेनियम-२३८ पासून वेगळे करणे म्हणजे डोक्याला शॉट देणारी प्रक्रिया आहे (खूप मोठे आणि खूप काळ चालणारे centrifuges बांधावे लागतात- त्यामुळे खर्च वाढतो). दुसरा प्रॉब्लेम असा कि युरेनियम विघटनामुळे तयार होणारी मूलद्रव्ये देखील किरणोत्सारी असतात - त्यामुळे विघटीत युरेनियम चे करायचे काय - हा खूप मोठा प्रश्न आहे ज्याचे उत्तर कुणाचकडे नाही. लोक त्या किरणोत्सारी कचऱ्याला लिटरली खड्डा करून पुरून ठेवतात. हजारो वर्षांनी तो कचरा सुरक्षित होईल. तोवर त्याला पुरून ठेवायचा.

४. या प्रॉब्लेमला वळसा म्हणून काही लोक युरेनियम-२३५ ऐवजी यु-२३८ ला प्लुटोनियम-२४० मध्ये रुपांतर करून प्लू-२४० ला विघतक म्हणून वापरू लागली. प्लू-२४० अतिशय उत्कृष्ट विघटक आहे - इतके चांगले कि त्याच्या पासून बॉम्ब बनवणे खूप सोपे आहे..

५. थोरियम चा हा फायदा कि ते यु-२३८ पेक्षा खूप अधिक मात्रेत उपलब्ध आहे. त्याचे byproducts म्हणजे नॉर्मल शिसे (lead) असते जे घातक नसते. त्याच्या पासून बॉम्ब बनवता येत नाही. त्यामुळे फक्त चांगल्या कारणासाठी थोरियम चा उपयोग होऊ शकतो आणि स्वस्तात देखील.

६. प्रॉब्लेम असा आहे कि थो-२३२ विघटनशील नाही. म्हणून भारताने थ्री-स्टेज प्रक्रिया डिझाईन केलेली आहे. इथे पहिल्या स्टेज मध्ये नैसर्गिक युरेनियम चे प्लू-२३९ मध्ये रुपांतर होते. पहिली स्टेज ची प्रक्रिया जवळपास सर्व जुन्या अणुभट्ट्या करतात - जसे तारापूर, कल्पक्कम इत्यादी - जिथे जिथे PHWR (pressurized heavy water reactor) हि संयंत्रे बसवलेली आहेत ती सगळी ऊर्जानिर्मिती बरोबरच युरेनियम-२३८ चे प्लू-२३९ मध्ये रुपांतर करत असतात. दुसऱ्या स्टेज मध्ये हे प्लू-२३९ वापरून थोरियम-२३२ चे युरेनियम-२३३ मध्ये रुपांतर करण्यात येते. हि प्रक्रिया करणारे अणुसंयंत्र कल्पक्कम येथे कार्यरत आहे. या संयंत्राचे नाव PFBR (prototype fast-breeder reactor) असे आहे. तिसऱ्या स्टेज मध्ये थोरियम-२३२ आणि युरेनियम-२३३ हे मिश्रण वापरून उर्जा बनते. यु-२३३ विघटीत होऊन अजून थो-२३२ ला यु-२३३ बनवते आणि साखळी स्वयंचालित होते. यातील पहिले दोन स्टेज चे तंत्रज्ञान भारताने विकसित केलेले आहे. तिसऱ्या स्टेजचे डिझाईन प्रक्रिया सुरु आहे. या संयंत्राचे नाव AHWR (advanced heavy water reactor) असे असून याचे डिझाईन मुंबई च्या Trombay येथील भाभा-अणुसंशोधन केंद्र (BARC) येथे सुरु आहे.

७. भारत सोडून अन्य कुणीही हि थोरियम-थ्री स्टेज सायकल विकसित करत नाहीये.

८. यासाठी पहिल्या स्टेप मध्ये खूप मोठ्या प्रमाणात युरेनियम लागते. भारतात युरेनियम फार कमी आहे. जितके आहे, तितक्यातून आपल्याला भरपूर बॉम्ब बनवायचे आहेत, अणुपाणबुड्या, अणु-विमानवाहक नौका इत्यादी(रक्षाक्षेत्रात) बनवायचे आहे. त्यामुळे पहिल्या स्टेज मध्ये जाणारे युरेनियम प्लू-२३९ बनल्यावर दोन प्रवाहात विभाजित होते आणि पुढील स्टेप्स (रक्षा आणि उर्जा - दोन्ही कडच्या) खोळंबतात. म्हणून बाहेरून युरेनियम विकत आणणे गरजेचे आहे. बाहेरून विकत घेतलेले  युरेनियम हे आपण फक्त उर्जा निर्मिती साठीच वापरू, रक्षा-उपयोगासाठी नाही- हा करार आपण केलेला आहे. यामुळे आपले भारतातले युरेनियम शस्त्रउत्पादनासाठी मोकळे होते.

९. तिसरी स्टेज पूर्ण विकसित झाली कि मग आपली युरेनियम साठीचे अवलंबित्व कमी होईल. हे होण्यास अजून २० वर्षे तरी आहेत. तोवर भारताला खूप मोठ्या प्रमाणात वीज लागणार आहे. जिथून मिळेल तिथून, जितक्यात मिळेल तितक्यात, जितकी मिळेल तितकी वीज हवी आहे.

तस्मात जैतापूर (आणि तत्सम प्रकल्प) अत्यावश्यक.

No comments:

Post a Comment