அணு ஆற்றல் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு மைல்கல்

நம் பாரத தேசம் அணுசக்தி உற்பத்தியில் உலகளாவிய பெரும் சாதனை ஒன்றை சமீபத்தில் நிகழ்த்தியுள்ளது. அடுத்த ஐம்பது ஆண்டுகளில் நிகர பூஜ்ஜிய உமிழ்வை எட்ட, நாம் வகுத்துள்ள பஞ்சாமிர்தம் எனும் ஐந்து முனை செயல்திட்டதின் மிக முக்கிய வெற்றிப்படி இது. கல்பாக்கம் இந்திரா காந்தி அணு ஆராய்ச்சி மையத்தில் இயங்கும் 500 மெகாவாட் திறன் கொண்ட முன்மாதிரி வேக ஈனுலை (Prototype Fast Breeder Reactor – PFBR) நிலைத்தன்மையை எட்டியுள்ளது. இது தேசத்தின் ஆற்றல் தன்னிறைவுக்கும், பாதுகாப்பிற்கும் வழி வகுக்கிறது.
1960ல், அணுஆற்றல் ஆராய்ச்சிகளுக்கு வித்திட்டவர் ஹோமி பாபா. இந்த ஜாம்பவானின் வழியில் வந்த விக்ரம் சாராபாய், ராஜா ராமண்ணா போன்றோர் ஒவ்வொரு பத்தாண்டுகளிலும், நாம் அடைய வேண்டிய இலக்குகளை நிர்ணயித்து, திட்டங்களை வகுத்து, அடித்தளத்தை நிறுவினார்கள். பிற நாட்டின் கச்சா எண்ணெய், நிலக்கரி என்பதை மட்டுமே நம்பி வாழ முடியாது. சோலார், காற்றாலைகள், கடலலையிலிருந்து ஆற்றல் பெறுவது என பலவற்றிலும் நாம் கவனம் செலுத்துகிறோம், வெற்றியும் பெற்று வருகிறோம்.
அணு உலைகளில் பலவிதங்கள் உண்டு, அவற்றுக்கான எரிபொருள், வடிவமைப்பு, அவற்றின் நோக்கம், உற்பத்தி ஆற்றல் அளவு, இவை எதுவும் ஒன்றுபோல இருக்காது. மேலும் இயற்கை வளம், எரிபொருள், மனித வளம் மற்றும் பாதுகாப்புத் தேவைகள் கருதியும் இவை ஒன்றுக்கொன்று வித்தியாசப்படும்.
பல ஐரோப்பிய நாடுகளிலும், அமெரிக்காவிலும் இயற்கையாகவே டன் கணக்கில் கதிரியக்க பொருட்கள் மண்ணில் உள்ளதால், மாசற்ற ஆற்றல் அவர்களுக்கு எளிது. ஆனால், அணுக்கரு பிளவால் ஆற்றல் தரக்கூடிய பிளவுறுப் பொருட்கள், முக்கியமாக யுரேனியம் U-235 வகை, பாரத மண்ணில் மிகவும் அரிதாகவே உள்ளது. தமிழ்நாட்டின் தூத்துக்குடி, கன்னியாகுமரி, திருநெல்வேலி கடலோர கருநிற மணலிலும், கேரளா, ஆந்திரப்பிரதேசம், ஒடிசா, மேற்குவங்காளம் கடற்கரை மணலிலும் மோனசைட் எனும் கனிமம், அதிக அளவில் காணப்படுகிறது. இதில் தோரியம் உள்ளது, ஆனால் இதனைப் பிளந்து நேரடியாக அணுசக்தி பெற முடியாது. அதிவேக நியூட்ரானை தோரிய (Th-232) அணுவின் மேல் மோதினால், அது யுரேனியம் (U-233) அணுவாக மாறிவிடும். தோரிய அணுக்களை பிளந்து, ஆற்றல் பெற முடியும். இந்த வழியில், மிக அதிக அளவு ஆற்றலை பெற நிறுவப்பட்டதுதான் ப்ரோடோடைப் ஃபாஸ்ட் ப்ரீடர் ரியாக்டர் (PFBR). இதில் இரண்டு நிலைகளை நாம் கடந்து விட்டோம்.
மூன்று நிலைகளை உடையது, இந்த தொழில்நுட்பம். நம் கையில் சொற்பமாக உள்ள இயற்கை யுரேனியத்தை, எரிபொருளாக பயன்படுத்தி மின்சக்தியை உருவாக்கும் போது, அதிலுள்ள U-238 அணுக்கள், அதிவேக நியூட்ரான்களை உள்வாங்கி, பிளவுரு ப்ளூட்டோனியமாக (PU-239) மாறுகிறது. இந்த முதல் கட்டத்திலிருந்து மின்சக்தியை பெற்றபின், எஞ்சியுள்ள யுரேனிய எரிபொருளில், கூடவே சிறிதளவு PU-239 கலந்திருக்கும்.
முன்மாதிரி வேக ஈனுலை (PFBR) என்பது இரண்டாவது கட்டம். இயற்கை யுரேனியத்தோடு, எஞ்சியுள்ள கழிவிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட ப்ளூட்டோனியமும் சேர்த்து, கலவையாக எரிபொருள் இடப்படும். 10mmX6mm அளவு துண்டுகளாக உலைக்குள் அடுக்கப்படும். இதைச்சுற்றி போர்வை போர்த்தியது போல, U-238 துண்டங்களின் அடுக்குகளை உருவாக்கி இருப்பார்கள். வேக நியூட்ரான்கள் மோதி வினை புரிந்து, முன்கட்டம் போலவே, மின்சார ஆற்றல் கிடைக்கிறது. சுற்றிலும் உள்ள U-238 துண்டங்கள் அடுக்கப்பட்டதின் காரணமாக, மிக அதிக அளவு ப்ளூட்டோனியம் உருவாகிறது. அதாவது, இடப்பட்ட எரிபொருளை விட அதிகமான அளவு PU-239 மீட்டெடுக்க முடியும். அணு ஆற்றலுக்குத் தேவையான பிளவுறுப் பொருளை இந்த உலை உருவாக்கித் தருவதால், இதனை ஈனுலை என்கிறோம். நமக்கான அணுசக்தி தேவையை பூர்த்தி செய்து கொள்ளக்கூடிய இந்த உலை ஆற்றலை, தொடர்ந்து தரும் நிலையை, சமீபத்தில் எட்டியுள்ளது பாரதத்தின் மிகப்பெரிய வெற்றி.
மூன்றாவது கட்டத்தில், போர்வை அடுக்கு U-238 பதிலாக, நம்மிடம் நிறைய உள்ள தோரியத்தால் Th-232 கட்டமைக்கப்படும். இரண்டாம் கட்டத்தில் அணுவுலை ஈன்ற PU-239 இங்கே எரிபொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதிலிருந்து வரும் அதிவேக நியூட்ரான்கள் தோரியத்தின் மேல் மோதி, U-233 அணுக்கள் உருவாகின்றன. இவற்றை பிளந்தால் கிடைக்கும் அணு ஆற்றல் கொண்டு, மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பிளவுறு அணுக்கள் நம்மிடம் இல்லை என்பதை தாண்டி, நமக்கு நாமே தயார் செய்கிறோம், அதுவும் நீண்டகாலம் தொடர்ந்து செய்யக்கூடிய நிலையை எட்டிவிட்டோம்.
இவ்வழியில் 30 கிலோ வாட் ஆற்றல் வழங்கும் KAMINI (Kalpakkam Mini Reactor) எனும் சிறிய வகை அணுவுலை, 1996 முதலே இவ்வகையில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது. கல்பாக்கம் பாவினி (Bharatiya Nabhikiya Vidyut Nigam Ltd – BHAVINI) மூலம் மிகப்பெரிய அளவு ஆற்றலை பெறுவற்கான நுழைவு வாயில்தான், இந்தச் சுயசார்பு தொழில்நுட்ப மைல்கல். 2047 ஆண்டு வாக்கில், நூறு கிகாவாட் அளவு நம்மால் ஆற்றலை, இதன் மூலம் உற்பத்தி செய்ய முடியும். ரஷ்யாவிற்கு அடுத்தபடியாக, இவ்வளவு ஆற்றல் கொண்ட ஈனுலையை வெற்றிகரமாக செயல்படுத்தியுள்ளது, நம் நாடுதான்.
நம்முடைய சொந்த அணு ஆற்றல் தொழில்நுட்பத்தில் உருவாகியுள்ள இந்த முன்மாதிரியை தொடர்ந்து, மேலும் சில அணுஉலைகள் நிறுவப்பட்டு, வருங்கால தேவை பூர்த்தி செய்யப்படும். அடுத்த தலைமுறை அணுவுலை வடிவங்களான BSMR 200, SMR 55 போன்றவையும், ஹைட்ரஜன் தயாரிக்க அதிவெப்ப உலைகள் வடிவமைப்பதிலும், உலக நாடுகளில் முன்னோடியாக விளங்குகிறோம். பிற நாடுகளுக்கு வழி காட்டவும், ஆராய்ச்சிகளில் பயணிக்கவும், இந்த அசாதாரணமான ஆராய்ச்சி, நம் நாட்டு விஞ்ஞானிகளின் இமாலய உழைப்பு பாராட்டுக்குரியது.
சமீபத்தில் 18 உலக நாடுகள், நம்மோடு இதற்கான ஒப்பந்தம் செய்துள்ளன. கதிரியக்கக் கழிவை மீண்டும் அணு உலையில் செலுத்தி மறுசுழற்சி செய்து, தொடர்ச்சியாக ஆற்றலையும், அதற்கு மூலதனமான எரிபொருளையும், நாமே உற்பத்தி செய்யும் “சுதேசி” வழிமுறை, நிகர பூஜ்ஜிய இலக்கை நோக்கிய பயணம். மிகப்பெரிய ஊக்கத்தோடும், அர்ப்பணிப்போடும் இயங்கும் அணு ஆற்றல் துறை விஞ்ஞானிகளின் உழைப்பிற்கு நாட்டு மக்கள் தலை வணங்க வேண்டிய மற்றொரு தருணம் இது.

கட்டுரையாளர்: கல்லூரிப் பேராசிரியர்