कल्पक्कम फास्ट ब्रीडर रिॲक्टर माइलस्टोननंतर भारत थोरियम पॉवर्ड एनर्जी फ्युचरच्या दिशेने प्रगती करत आहे

500 मेगावॅट प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिॲक्टरनंतर भारताने दीर्घकालीन अणुऊर्जा रोडमॅपमध्ये एक मोठे पाऊल पुढे टाकले आहे. कल्पक्कम ज्या बिंदूवर नियंत्रित आण्विक साखळी प्रतिक्रिया स्वयं टिकून राहते ते चिन्हांकित करून गंभीरता प्राप्त केली. हा मैलाचा दगड भारताच्या तीन टप्प्यातील अणुऊर्जा कार्यक्रमातील सर्वात महत्त्वाच्या तांत्रिक यशांपैकी एक आहे आणि भविष्यात मोठ्या प्रमाणावर थोरियम आधारित वीज निर्मितीची तयारी करताना आयात केलेल्या युरेनियमवरील अवलंबित्व कमी करण्याच्या देशाच्या धोरणाला बळकटी देतो.

अणुभट्टी विकसित केली होती इंदिरा गांधी अणु संशोधन केंद्र च्या अंतर्गत अणुऊर्जा विभाग भारत आणि एक जलद प्रजनन प्रणाली म्हणून डिझाइन केले आहे जे वापरते त्यापेक्षा जास्त विखंडन सामग्री तयार करण्यास सक्षम आहे. पारंपरिक प्रेशराइज्ड हेवी वॉटर रिॲक्टर्सच्या विपरीत जे प्रामुख्याने नैसर्गिक युरेनियमवर अवलंबून असतात, फास्ट ब्रीडर अणुभट्ट्या खर्च केलेल्या इंधनातून वसूल केलेले प्लुटोनियम वापरतात आणि त्याचे अतिरिक्त वापरण्यायोग्य इंधनात रूपांतर करतात. ही पुनर्वापर क्षमता दीर्घकालीन इंधन कार्यक्षमता सुधारते आणि थोरियम वापरावर केंद्रीत भारताच्या आण्विक धोरणाच्या तिसऱ्या टप्प्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण पूल बनवते.

भारताच्या आण्विक रोडमॅपची कल्पना 1950 च्या दशकात भौतिकशास्त्रज्ञांच्या अंतर्गत झाली होती. होमी जे भाभाभारताच्या अणुऊर्जा कार्यक्रमाचे शिल्पकार म्हणून ओळखले जाते. भारताकडे मर्यादित देशांतर्गत युरेनियमचा साठा आहे परंतु थोरियमचे प्रचंड साठे आहेत हे लवकर ओळखून भाभा यांनी टप्प्याटप्प्याने असा दृष्टिकोन प्रस्तावित केला जो देशाला थोरियम आधारित अणुभट्ट्यांकडे नेईल. तीन टप्प्यातील धोरणाची सुरुवात नैसर्गिक युरेनियम इंधन असलेल्या जड पाण्याच्या अणुभट्ट्यांपासून झाली, त्यानंतर प्लूटोनियमचे उत्पादन जलद ब्रीडर अणुभट्ट्या, आणि शेवटी प्रगत थोरियम इंधन सायकल प्रणालींमध्ये होते जे दीर्घकालीन ऊर्जा स्वातंत्र्य टिकवून ठेवण्यास सक्षम होते.

भारताकडे जगातील सर्वात मोठ्या थोरियम साठ्यांपैकी एक आहे, विशेषत: दक्षिणेकडील किनारी प्रदेशांसह, ज्यामध्ये ठेवी आहेत केरळ, तामिळनाडूआणि ओडिशा. हे साठे प्रामुख्याने मोनाझाइट वाळूमध्ये आढळतात आणि जागतिक थोरियम संसाधनांच्या एक चतुर्थांश पेक्षा जास्त प्रतिनिधित्व करतात. थोरियम स्वतः थेट विखंडन नसल्यामुळे, ब्रीडर अणुभट्टी तंत्रज्ञानाद्वारे प्रथम त्याचे युरेनियम 233 मध्ये रूपांतर करणे आवश्यक आहे. कल्पक्कम फास्ट ब्रीडर रिॲक्टर भारताच्या भविष्यातील थोरियम अणुभट्टीच्या ताफ्यासाठी आवश्यक साहित्य तयार करून हा रूपांतरण मार्ग सक्षम करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

1970 च्या दशकात देशाच्या सुरुवातीच्या अण्वस्त्रांच्या चाचण्यांनंतर आंतरराष्ट्रीय आण्विक तंत्रज्ञान निर्बंध लादल्यानंतर थोरियममधील भारताची आवड लक्षणीयरीत्या वाढली. जागतिक युरेनियम बाजारपेठेतील मर्यादित प्रवेशामुळे स्वदेशी संसाधनांवर आधारित देशांतर्गत इंधन चक्र विकसित करण्याचे महत्त्व अधिक बळकट झाले. परिणामी, भारतीय शास्त्रज्ञांनी पुनर्प्रक्रिया तंत्रज्ञान, ब्रीडर अणुभट्टीचा विकास आणि कल्पक्कमसह सुविधांमध्ये प्रगत इंधन सायकल संशोधनात मोठी गुंतवणूक केली. भाभा अणु संशोधन केंद्र मध्ये मुंबई. या प्रयत्नांमुळे अनेक दशके तांत्रिक अलगाव असूनही थोरियमच्या वापराच्या दिशेने प्रगती टिकवून ठेवण्यास मदत झाली.

प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर अणुभट्टी भारताच्या दुसऱ्या टप्प्यातील अणुकार्यक्रमाचा केंद्रबिंदू आहे. प्लुटोनियमचे अतिरिक्त विखंडन सामग्रीमध्ये रूपांतर करून आणि युरेनियम 233 चे उत्पादन सक्षम करून, ते प्रगत हेवी वॉटर अणुभट्ट्या आणि भविष्यातील थोरियम आधारित वितळलेले मीठ किंवा सध्या संशोधनाधीन प्रवेगक प्रणालींकडे संक्रमणास समर्थन देते. ही एकात्मिक इंधन सायकल रणनीती भारताला इतर बहुतेक आण्विक राष्ट्रांपेक्षा वेगळे करते, जे प्रामुख्याने युरेनियम आधारित अणुभट्टीच्या ताफ्यावर अवलंबून आहेत.

सरकारी योजनाकार ऊर्जा सुरक्षा मजबूत करताना दीर्घकालीन विजेची मागणी पूर्ण करण्यासाठी ब्रीडर अणुभट्ट्या आवश्यक मानतात. भारताने त्याच्या व्यापक विकास आणि हवामान उद्दिष्टांचा एक भाग म्हणून 2024 मधील अंदाजे 8,180 मेगावॅट्सवरून 2047 पर्यंत अंदाजे 100 गिगावॅटपर्यंत वाढवण्याची योजना जाहीर केली आहे. शाश्वत देशांतर्गत इंधन पुरवठा सक्षम करून आणि आयातित संवर्धन सेवांवरील अवलंबित्व कमी करून थोरियम आधारित अणुभट्ट्या या विस्तारात मध्यवर्ती भूमिका बजावतील अशी अपेक्षा आहे.

ऐतिहासिकदृष्ट्या, थोरियमने त्याच्या संभाव्य सुरक्षिततेच्या फायद्यांमुळे आणि पारंपारिक युरेनियम इंधन सायकलच्या तुलनेत दीर्घकालीन किरणोत्सर्गी कचरा प्रोफाइल कमी केल्यामुळे जागतिक वैज्ञानिक स्वारस्य आकर्षित केले आहे. शीतयुद्धाच्या सुरुवातीच्या काळात, युनायटेड स्टेट्स आणि अनेक युरोपीय देशांनी थोरियम अणुभट्ट्यांसह प्रयोग केले परंतु त्यांचे लक्ष युरेनियम प्रणालीकडे वळवले जे शस्त्रास्त्रांशी संबंधित प्लुटोनियम उत्पादनाशी अधिक सुसंगत होते. तथापि, भारत थोरियम संशोधनासाठी तात्पुरता प्रयोग न करता धोरणात्मक गरज म्हणून वचनबद्ध राहिला.

अनेक दशकांमध्ये, भारतीय अणु अभियंत्यांनी संशोधन अणुभट्ट्यांमध्ये व्यापक थोरियम इंधन विकिरण चाचण्या केल्या आहेत जसे की कामिनी अणुभट्टीथोरियमपासून मिळवलेल्या युरेनियम 233 सह चालणारी जगातील एकमेव अणुभट्टी बनली. या प्रयोगांनी मौल्यवान ऑपरेशनल डेटा प्रदान केला जो देशाच्या दीर्घकालीन अणुभट्टी विकास धोरणाची माहिती देत ​​आहे. प्रगत हेवी वॉटर रिॲक्टर डिझाईन प्रोग्रामद्वारे अतिरिक्त प्रगती केली गेली आहे, ज्याचा उद्देश व्यावसायिक वीज निर्मितीमध्ये थोरियमचा मोठ्या प्रमाणावर वापर दर्शविण्याचा आहे.

ब्रीडर अणुभट्ट्यांचे तांत्रिक आश्वासन असूनही, तज्ञांनी नोंदवले आहे की अशा सुविधा आतापर्यंत बांधलेल्या सर्वात जटिल अणुप्रणालींमध्ये आहेत. बांधकाम विलंब आणि खर्चाच्या वाढीमुळे फ्रान्स आणि जपानमधील पूर्वीच्या प्रयत्नांसह अनेक देशांमधील ब्रीडर अणुभट्टी प्रकल्पांवर परिणाम झाला आहे. अक्षय ऊर्जा विस्तार आणि बॅटरी स्टोरेज तंत्रज्ञानातील सुधारणांमुळे भविष्यातील वीज गुंतवणुकीसाठी स्पर्धाही तीव्र झाली आहे. असे असले तरी, ब्रीडर अणुभट्ट्या तैनात करण्याच्या भारताच्या निरंतर वचनबद्धतेमुळे प्रगत अणुभट्ट्या तंत्रज्ञानाच्या आसपास बांधलेल्या बंद आण्विक इंधन चक्राचा सक्रियपणे पाठपुरावा करणाऱ्या राष्ट्रांच्या लहान गटामध्ये ते स्थान आहे.

कल्पक्कम अणुभट्टी गंभीरतेवर पोहोचल्याने, भारत सात दशकांहून अधिक वर्षांपूर्वी प्रथम रेखाटलेले एक व्हिजन साकार करण्याच्या जवळ पोहोचला आहे. थोरियम आधारित आण्विक संशोधनातील जागतिक नेता म्हणून या यशाने देशाचे स्थान मजबूत केले आहे आणि शाश्वत स्वदेशी अणुइंधन चक्राकडे प्रदीर्घ अपेक्षित संक्रमण आता सर्वात महत्त्वाच्या टप्प्यात प्रवेश करत असल्याचे संकेत देते.