‘ഇന്ത്യയുടെ ആണവ കുതിപ്പ്’; ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്‌ടറിൻ്റെ വിജയം എന്തുകൊണ്ട് പ്രധാനം?

ഇന്ത്യയുടെ ഏറ്റവും നൂതനമായ ആണവ റിയാക്ടർ സ്വയംപര്യാപ്‌തമായ ഒരു ഘട്ടത്തിലെത്തി. ഇത് രാജ്യത്തിൻ്റെ ആണവോർജ്ജ പദ്ധതിക്ക് ഒരു പ്രധാന കുതിച്ചുചാട്ടം കുറിക്കുന്നു. കൂടാതെ യുറേനിയത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറക്കുന്നതിലേക്ക് ഒരു ചുവട് കൂടി അടുക്കുന്നു.

ദക്ഷിണേന്ത്യൻ സംസ്ഥാനമായ തമിഴ്‌നാട്ടിലെ കൽപ്പാക്കത്തുള്ള പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ (PFBR) തിങ്കളാഴ്‌ച നിർണായക ഘട്ടത്തിലെത്തി. ഒരു ആണവ ശൃംഖലാ പ്രതിപ്രവർത്തനം സ്വന്തമായി തുടരാൻ കഴിയുന്ന ഘട്ടം. റിയാക്ടർ പൂർണമായും പ്രവർത്തന ക്ഷമമാകുന്നതോടെ, റഷ്യക്ക് ശേഷം വാണിജ്യ ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ ഉള്ള രണ്ടാമത്തെ രാജ്യമായി ഇന്ത്യ മാറും.

ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ എന്തിന്?

ഒരു ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ എന്നത് ഒരു നൂതന ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറാണ്. അത് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഫിസൈൽ മെറ്റീരിയൽ- ഫിഷൻ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഇന്ധനം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

ഇന്ത്യയുടെ ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌ത്‌ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് രാജ്യത്തെ ആണവോർജ്ജ വകുപ്പിന് കീഴിലുള്ള ഒരു പ്രധാന ഗവേഷണ വികസന സ്ഥാപനമായ ഇന്ദിരാഗാന്ധി സെൻ്റെർ ഫോർ ആറ്റോമിക് റിസർച്ച് (IGCAR) ആണ്. ഇതിന് 500 മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതി (MWe) ശേഷിയുണ്ട്.

ഇന്ത്യയും മറ്റ് മിക്ക രാജ്യങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്ന ആണവ റിയാക്ടറുകൾ പ്രഷറൈസ്‌ഡ്‌ ഹെവി വാട്ടർ റിയാക്ടറുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നവയാണ്. അവ യുറേനിയം ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്ലൂട്ടോണിയം മാലിന്യമായി പുറന്തള്ളുന്നു.

ഒരു ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടറിന് ആ പുറന്തള്ളപ്പെട്ട പ്ലൂട്ടോണിയം ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിച്ച് സ്വയം നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനം ആരംഭിക്കാൻ കഴിയും. ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടറുകളും യുറേനിയത്തെ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പക്ഷേ, അവയ്ക്ക് പ്ലൂട്ടോണിയം ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയുമെന്നതിനാൽ അവയ്ക്ക് കുറവ് ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ ഫലത്തിൽ, കൽപ്പാക്കം റിയാക്ടറിന് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഘനജല റിയാക്ടറുകളേക്കാൾ കുറഞ്ഞ യുറേനിയം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ.

അതുകൊണ്ടാണ് ഇതിനെ ഇന്ത്യയുടെ ആണവ പരിപാടിയുടെ രണ്ടാംഘട്ടം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

“ഇന്ത്യക്ക്‌ പരിമിതമായ യുറേനിയം കരുതൽ ശേഖരത്തിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ ഊർജ്ജം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലും, തോറിയം അധിഷ്ഠിത റിയാക്ടറുകൾ വലിയ തോതിൽ വിന്യസിക്കുന്നതിന് വഴിയൊരുക്കുന്ന തരത്തിലുമാണ്” റിയാക്ടർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നതെന്ന് തിങ്കളാഴ്‌ച ഇന്ത്യൻ സർക്കാർ പറഞ്ഞു .

മോദിയുടെ ഓഫീസ് 2024 മാർച്ചിൽ പുറത്തിറക്കിയ ഒരു റിപ്പോർട്ടിൽ, ഇന്ത്യയുടെ PFBR “തുടക്കത്തിൽ യുറേനിയം- പ്ലൂട്ടോണിയം മിക്‌സഡ് ഓക്സൈഡ് (MOX) ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കും” എന്നും “ഇന്ധന കാമ്പിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള യുറേനിയം-238 ‘പുതപ്പ്’ കൂടുതൽ ഇന്ധനം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി ന്യൂക്ലിയർ ട്രാൻസ്മ്യൂട്ടേഷന് വിധേയമാക്കും. അങ്ങനെ ‘ബ്രീഡർ’ എന്ന പേര് നേടി” -എന്നും പറയുന്നു.

യുറേനിയം-238 എന്നത് യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധവും സ്വാഭാവികമായി കാണപ്പെടുന്നതുമായ ഒരു രൂപമാണ്. അത് സ്വയം ദുർബലമായി റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആണ്. പക്ഷേ, അതിന് ന്യൂട്രോണുകളെ പിടിച്ചെടുക്കാനും പ്ലൂട്ടോണിയമായി മാറാനും കഴിയും.

“ആദ്യഘട്ടത്തിൽ ഉപയോഗിച്ച ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, (FBR- ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ) ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ആണവ മാലിന്യത്തിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് വരുത്തുന്നതിലൂടെ വലിയ നേട്ടം നൽകുന്നു. അതുവഴി വലിയ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ മാലിന്യ നിർമാർജന സൗകര്യങ്ങളുടെ ആവശ്യകത ഒഴിവാക്കുന്നു,” -റിപ്പോർട്ട് കൂട്ടിച്ചേർത്തു.

ഒരു ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ബർമിംഗ്ഹാം സർവകലാ ശാലയിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്‌സ് ആൻഡ് ന്യൂക്ലിയർ എനർജി പ്രൊഫസറായ പോൾ നോർമൻ അൽ ജസീറയോട് പറഞ്ഞു- ഇന്ത്യൻ പ്രധാനമന്ത്രിയുടെ ഓഫീസ് അവരുടെ റിപ്പോർട്ടിൽ പറഞ്ഞതുപോലെ, ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടറുകൾ പ്ലൂട്ടോണിയവും യുറേനിയവും ഉപയോഗിക്കുന്നു. യുറേനിയം പിന്നീട് പ്ലൂട്ടോണിയമായും പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

“ഈ തരത്തിലുള്ള സംവിധാനത്തിൻ്റെ ഒരു നേട്ടം, അതിന് ആണവ ഇന്ധന ശേഖരം വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ്. സിദ്ധാന്തത്തിൽ അതിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമല്ല, ‘മുഴുവൻ യുറേനിയവും’ (പ്ലൂട്ടോണിയം പരിവർത്തനം വഴി) ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ ആണത്,” -അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

“തോറിയം സംവിധാനങ്ങളിലേക്കും സാങ്കേതികവിദ്യ പരിഷ്‌കരിക്കാൻ കഴിയും. ഭൂമിയിൽ യുറേനിയത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ തോറിയം ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം, ഇത് ആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ അളവിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധനവ് നൽകുന്നു,” -അദ്ദേഹം വിശദീകരിച്ചു.

ആഗോളതലത്തിൽ, തോറിയം കരുതൽ യുറേനിയം കരുതൽ ശേഖരത്തേക്കാൾ നാലിരട്ടി കൂടുതലാണ്.

ഇന്ത്യയിൽ, ഈ സമവാക്യം കൂടുതൽ ഭാരമേറിയതാണ്: ലോകത്തിലെ യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 1-2 ശതമാനം ഇന്ത്യയിലാണ്. എന്നാൽ ലോകത്തിലെ തോറിയത്തിൻ്റെ 25 ശതമാനത്തിലധികവും ഇവിടെയാണ്.

വിശാലമായ തോറിയം ശേഖരം ഇന്ത്യയെ സഹായിക്കുന്നു?

നിരവധി കാലതാമസങ്ങൾക്ക് ശേഷം 2004 ൽ PFBRൻ്റെ നിർമ്മാണം ഔദ്യോഗികമായി ആരംഭിച്ചു. എന്നാൽ അതിൻ്റെ പ്രാധാന്യം രാജ്യത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വളരെ നേരത്തെ തന്നെ എടുത്തു കാണിച്ചിരുന്നു.

1996 ഒക്ടോബറിൽ ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ശിവറാം ബാബുറാവു ഭോജെയും പെരുമാൾ ചെല്ലപാണ്ടിയും അന്താരാഷ്ട്ര ആണവോർജ്ജ ഏജൻസിക്കുവേണ്ടി എഴുതിയ ഒരു റിപ്പോർട്ടിൽ, രാജ്യത്ത് വർദ്ധിച്ചു വരുന്നതും തുടർച്ചയായതുമായ വൈദ്യുതി ആവശ്യകത കാരണം ഇന്ത്യയിൽ ഫാസ്റ്റ് റിയാക്ടർ പരിപാടി പ്രധാനമാണെന്ന് പറയുന്നു.

ചൈനയും അമേരിക്കയും കഴിഞ്ഞാൽ ലോകത്തിലെ മൂന്നാമത്തെ വലിയ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗ രാജ്യമാണ് ഇന്ത്യ. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ജനസംഖ്യയും അതിവേഗം വളരുന്ന സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയും ഉള്ളതിനാൽ, ഇന്ത്യയുടെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ഇനിയും വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഇറാനെതിരായ യുഎസ്- ഇസ്രായേൽ യുദ്ധവും ആഗോള ഊർജ്ജ വിലകളിലുള്ള അതിൻ്റെ സ്വാധീനവും തെളിയിച്ചതു പോലെ, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ അമിതമായി ആശ്രയിക്കുന്നത് ഇന്ത്യ പോലുള്ള സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥകൾക്ക് അപകട സാധ്യത ഉയർത്തുന്നു.

നിലവിൽ, രാജ്യത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജ മിശ്രിതത്തിൻ്റെ 3 ശതമാനം മാത്രമേ ആണവോർജ്ജം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുള്ളൂ. എന്നാൽ ഇന്ത്യ അത് നാടകീയമായി ഉയർത്താൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. 2024ൽ 8,180 മെഗാവാട്ടിൽ നിന്ന് 2047 ആകുമ്പോഴേക്കും 100 ജിഗാവാട്ടായി. അവിടെയാണ് മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളുള്ള ആണവ പരിപാടിയും തോറിയവും യോജിക്കുന്നത്.

രണ്ടാംഘട്ടത്തിൽ, ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടറുകൾ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി യുറേനിയവും ഘനജല റിയാക്ടറുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്ലൂട്ടോണിയം മാലിന്യവും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവ കൂടുതൽ പ്ലൂട്ടോണിയവും യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പായ യുറേനിയം-233 ഉം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് മൂന്നാംഘട്ട റിയാക്ടറുകളിൽ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു റെഡി, ഫിസൈൽ വസ്‌തുവാണ്.

മൂന്നാംഘട്ട റിയാക്ടറുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തുകഴിഞ്ഞാൽ, അവ തോറിയം അടിസ്ഥാനമാക്കി ഉള്ളതായിരിക്കും. ഇന്ത്യയിൽ സമൃദ്ധമായി ലഭ്യമായ തോറിയവും യുറേനിയം-233 ഉം അവയിൽ നിറക്കും. ആ റിയാക്ടറുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മാലിന്യവും, യുറേനിയം-233 ഉം, റിയാക്ടറുകൾക്ക് ഇന്ധനമായി തിരികെ നൽകും.

മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളുള്ള പ്രക്രിയ ഇന്ത്യ പൂർത്തീകരിച്ചു കഴിഞ്ഞാൽ, ഫലത്തിൽ, പ്രകൃതിദത്തമായി ലഭിക്കുന്ന യുറേനിയത്തിൻ്റെ ആവശ്യകത ഗണ്യമായി കുറക്കാൻ ഇന്ത്യക്ക് കഴിയും. പകരം അതിൻ്റെ ആണവോർജ്ജ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി തോറിയം ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും.

ഇത് ലോകത്തിൻ്റെ മറ്റു ഭാഗങ്ങളിൽ പ്രധാനമാകുന്നത്?

യുഎസ്, ഫ്രാൻസ്, യുണൈറ്റഡ് കിംഗ്ഡം, ജപ്പാൻ, ചൈന, റഷ്യ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങൾ ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ സാങ്കേതിക വിദ്യയിൽ പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ ഇതുവരെ റഷ്യയിൽ മാത്രമാണ് വാണിജ്യ ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ ഉള്ളത്.

റിയാക്ടർ വസ്‌തുക്കൾ, പുനഃസംസ്‌കരണം, മുഴുവൻ പ്രക്രിയയുടെയും സാമ്പത്തിക ശാസ്ത്രം എന്നിവയിലെ വെല്ലുവിളികൾ പലപ്പോഴും അത്തരം സംവിധാനങ്ങളുടെ വലിയ തോതിലുള്ള വിന്യാസം നിർത്തി വെച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് നോർമൻ പറഞ്ഞു.

ഇന്ത്യക്ക് തങ്ങളുടെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് റിയാക്ടറിൻ്റെ വിജയത്തെ ഒരു വാണിജ്യ ആണവോർജ്ജ മാതൃകയാക്കി മാറ്റാൻ കഴിഞ്ഞാൽ, മറ്റ് രാജ്യങ്ങൾക്കും ഇത് പിന്തുടരാൻ പ്രചോദനമാകും.

എന്നിരുന്നാലും, മസാച്യുസെറ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ (എംഐടി) ന്യൂക്ലിയർ സയൻസ് ആൻഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് വിഭാഗത്തിലെ പ്രൊഫസറായ കൊറൗഷ് ഷിർവാൻ, ഇന്ത്യയുടെ നേട്ടത്തിന് അമിത പ്രാധാന്യം നൽകുന്നതിനെതിരെ മുന്നറിയിപ്പ് നൽകി.

റിയാക്ടറിൻ്റെ നിർമ്മാണം ആരംഭിച്ച് 20 വർഷത്തിലധികം സമയമെടുത്താണ് ഇന്ത്യ ഈ നാഴികക്കല്ല് പിന്നിട്ടതെന്ന് അദ്ദേഹം ചൂണ്ടിക്കാട്ടി.

“ചൈന അടുത്തിടെ വെറും ആറ് വർഷത്തിനുള്ളിൽ അൽപ്പം വലിയ പ്ലൂട്ടോണിയം ഫാസ്റ്റ് ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ നിർമ്മിച്ചു,” -അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. “ഊർജ്ജ മേഖലയിൽ അർത്ഥവത്തായ സ്വാധീനം ചെലുത്തണമെങ്കിൽ ഇന്ത്യ അതിൻ്റെ ആണവോർജ്ജ പദ്ധതി വളരെ വേഗത്തിൽ വികസിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

Image Credit: NextGen Meghalaya’s post and yahoo!News, NewsCourtesy:Al Jazeera English