परमाणु वैज्ञानिक की ऊर्जा पिच: भारत को थोरियम-आधारित ईंधन में परिवर्तन की आवश्यकता क्यों है?

भारत के शीर्ष परमाणु वैज्ञानिकों में से एक, अनिल काकोडकर ने देश के स्वदेशी दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (पीएचडब्ल्यूआर) बेड़े में थोरियम-आधारित ईंधन को चालू तीन चरण के परमाणु कार्यक्रम के साथ शामिल करने की वकालत की है, उनका तर्क है कि इससे भारत के प्रचुर थोरियम भंडार के उपयोग में तेजी आ सकती है और देश को परमाणु ईंधन में आत्मनिर्भर बनने में मदद मिल सकती है।

काकोडकर ने बुधवार को छठे अंतर्राष्ट्रीय जलवायु शिखर सम्मेलन में कहा कि स्वदेशी पीएचडब्ल्यूआर की व्यावसायिक स्वीकार्यता और प्रौद्योगिकी के माध्यम से भारत की लक्षित 100 गीगावाट-इलेक्ट्रिक (जीडब्ल्यूई) परमाणु क्षमता में से लगभग आधे को तैनात करने की योजना पहले चरण में थोरियम पेश करने का अवसर पैदा करती है।

वह वर्तमान में होमी भाभा राष्ट्रीय संस्थान के चांसलर और राजीव गांधी विज्ञान और प्रौद्योगिकी आयोग के अध्यक्ष भी हैं। जबकि भारत का तीन चरण का परमाणु कार्यक्रम थोरियम की तैनाती के लिए पसंदीदा मार्ग बना हुआ है, परमाणु ऊर्जा आयोग के पूर्व अध्यक्ष ने कहा कि मुख्य सवाल यह है कि क्या यह अगले 15-25 वर्षों में देश की तेजी से बढ़ती ऊर्जा आवश्यकताओं की गति से मेल खा सकता है।

भारत दीर्घकालिक ईंधन आत्मनिर्भरता हासिल करने के उद्देश्य से तीन चरणों वाले परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम का पालन कर रहा है। पहला चरण ईंधन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करने वाले पीएचडब्ल्यूआर पर आधारित है। इन रिएक्टरों से खर्च किए गए ईंधन में उत्पन्न प्लूटोनियम का उपयोग दूसरे चरण में किया जाता है, जिसमें फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (एफबीआर) शामिल होते हैं।

एफबीआर शुरू में थोरियम-232 (टीएच-232) से यूरेनियम-233 (यू-233) प्राप्त करने के लिए प्लूटोनियम प्लस घटे हुए यूरेनियम का उपयोग करते हैं, जिसका उपयोग ऐसे रिएक्टरों में कंबल के रूप में किया जाता है। तीसरे चरण में, यह Th-232 है जो U-233 में परिवर्तित हो जाएगा, जो उन्नत रिएक्टरों के लिए ईंधन होगा।

एफबीआर भारत के परमाणु कार्यक्रम के पहले और तीसरे चरण के बीच एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती कदम का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो देश को अपने प्रचुर थोरियम संसाधनों का उपयोग करने और परमाणु ईंधन में अधिक आत्मनिर्भरता की ओर बढ़ने में सक्षम बनाता है।

अप्रैल में, कलपक्कम में भारत के पहले स्वदेशी फास्ट ब्रीडर रिएक्टर ने गंभीरता प्राप्त कर ली, जिसका अर्थ है कि रिएक्टर ईंधन अब विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रख सकता है। यह देश के असैन्य परमाणु कार्यक्रम में एक बड़ा मील का पत्थर है क्योंकि यह दूसरे चरण की ओर एक कदम आगे है।

काकोदकर ने कहा कि थोरियम को शुरू में फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों में उपयोग करने की परिकल्पना की गई थी क्योंकि भारत की थर्मल रिएक्टर क्षमता बहुत छोटी थी और पर्याप्त मात्रा में यूरेनियम को परिवर्तित करने के लिए पर्याप्त नहीं थी।

इसलिए रणनीति फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों की ओर स्थानांतरित हो गई, जो अंततः सैकड़ों गीगावाट तक बढ़ सकती है और थोरियम को विकिरणित करने और यूरेनियम -233 का उत्पादन करने और थोरियम से बड़े पैमाने पर ऊर्जा प्राप्त करने के लिए एक बड़ा मंच प्रदान कर सकती है, उन्होंने कहा।

काकोडकर ने कहा, "अब पीएचडब्ल्यूआर 50, 60 गीगावाट तक जा रहे हैं। इसलिए मुझे लगता है कि यहीं थोरियम पेश करने का अवसर है।" काकोडकर ने पीएचडब्ल्यूआर में थोरियम को शामिल करने में आने वाली लागत के सवाल को भी संबोधित किया क्योंकि थोरियम यूरेनियम की तुलना में एक मजबूत न्यूट्रॉन अवशोषक है।

उन्होंने कहा, "सवाल यह है कि अगर हम कोई लागत लगाते हैं, तो उसका भुगतान भी होना चाहिए।" उन्होंने कहा कि थोरियम को इस तरह से विकिरणित किया जाना चाहिए जिससे पीएचडब्ल्यूआर से बिजली की लागत में वृद्धि न हो या उनकी यूरेनियम आवश्यकताओं में वृद्धि न हो।

काकोदकर के अनुसार, उच्च ज्वलन वाले थोरियम-असर वाले ईंधन का उपयोग करके इसे प्राप्त किया जा सकता है। कम जलने पर, ऐसे ईंधन को अधिक यूरेनियम खपत की आवश्यकता होगी, लेकिन उच्च जलने पर यह संभावित रूप से यूरेनियम के उपयोग को कम कर सकता है।

"तो मुझे लगता है कि जीत-जीत की स्थिति के माध्यम से, आप एक ऐसा ईंधन प्राप्त कर सकते हैं जो समान PHWR के साथ काम कर सकता है और आपको यूरेनियम की समान खपत के साथ अधिक ऊर्जा और जीवन प्रदान कर सकता है," उन्होंने कहा। उन्होंने कहा कि यह मौजूदा पीएचडब्ल्यूआर में थोरियम के उपयोग की दिशा में आगे बढ़ने का अवसर प्रदान कर सकता है, जबकि भारत अपने फास्ट ब्रीडर रिएक्टर कार्यक्रम के माध्यम से पर्याप्त मात्रा में यूरेनियम -233 के उत्पादन की प्रतीक्षा कर रहा है।

अपने भाषण के दौरान, काकोडकर ने यह भी कहा कि यूरेनियम की आपूर्ति पर दबाव बढ़ने वाला है क्योंकि दुनिया भर के देश अपनी परमाणु ऊर्जा क्षमता बढ़ाना चाहते हैं। उन्होंने कहा कि वैश्विक यूरेनियम संसाधन एक बार के चक्र के माध्यम से लगभग 550-750 गीगावॉट बिजली उत्पादन क्षमता का समर्थन कर सकते हैं।

यह मानते हुए कि रिएक्टर आमतौर पर 50-70 वर्षों तक काम करते हैं।