अक्षयपात्र... विनीत वर्तक ©

 अक्षयपात्र... विनीत वर्तक © 

अक्षयपात्र म्हणजे अशी थाळी जिच्या मधील अन्न कधीच संपत नाही. तुम्ही कितीही जणांना खायला घाला पण त्यात अन्न हे तयार होत रहाते. ऊर्जा ही मानवाच्या  मूलभूत गरजांपैकी आज एक आहे. ऊर्जेची मागणी ही वाढत जाणार आहे. ऊर्जा निर्मिती करणारी साधनसंपत्ती येत्या काही काळात संपणार आहे. मग नंतर काय? हा प्रश्न भारतासह संपूर्ण जगापुढे आज उभा आहे. ह्या प्रश्नाच्या उत्तरावर भारत मागील दोन दशकापेक्षा जास्त काळ काम करत आहे. येत्या डिसेंबर २०२० किंवा पुढल्या वर्षात भारत आपलं अक्षयपात्राची थाळी सुरु करतो आहे. भारताचं अक्षयपात्र म्हणजेच 'प्रोटोटाईप फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर'. जवळपास ५०० मेगावॉट ऊर्जेची निर्मिती ह्यातून होणार आहे. पण ऊर्जेपेक्षा महत्वाचं हे आहे की जेवढं इंधन ही ऊर्जा निर्माण करायला खर्च होईल त्यापेक्षा जास्ती इंधन ऊर्जा मिळाल्यावर तयार होणार आहे. हे तंत्रज्ञान वाचायला सोप्प वाटलं तरी प्रत्यक्षात निर्माण करणं अतिशय किचकट आहे म्हणून जगाने ह्या तंत्रज्ञानाकडे पाठ फिरवल्यावर सुद्धा भारताने ह्याच्या निर्मितीचा ध्यास सुरूच ठेवला आहे. त्यामागे काही कारण आहेत. ह्याला अक्षय पात्र का म्हंटल जाते? जगाने नापसंत केलेल्या तंत्रज्ञानावर भारत का काम करतो आहे? तसेच भारताच्या दृष्ट्रीने ते का महत्वाच आहे? हे समजावून घेण गरजेचं आहे.

अणु विखंडन करून अणुउर्जेची निर्मिती होते हे सर्वश्रुत आहे. जगात असणाऱ्या सगळ्याच अणुभट्टी मध्ये युरेनियम २३५ हे इंधन म्हणून वापरल जाते. ह्याच्या अणुच विखंडन करून उर्जा मिळवली जाते. पण युरेनियम २३५ तसच त्याच्या एनरीच स्वरूपाचे साठे जगात अत्यंत कमी आहेत. भारतात तर अतिशय नगण्य स्वरूपात हे मिळते. त्यामुळेच भारताला हे वेगवेगळ्या देशांकडून अणुभट्टी सुरु ठेवण्यासाठी आयात करावे लागते. युरेनियम आयात करताना अनेक जाचक अटी लादलेल्या असतात. ह्याच्या प्रत्येक ग्रॅम इंधनाचा वापर कसा, कुठे झाला हे त्या देशाला सांगाव लागते वेळ प्रसंगी दाखवावं लागते. युरेनियम २३५ चा वापर अणुबॉम्ब बनवण्यासाठी केला जात नाही ह्यासाठी ही सगळी बंधन असतात. तसेच हे इंधन म्हणून द्यायला कोणताही देश कधीही नकार देऊ शकतो. ह्या सगळ्या अडचणीमुळे ऊर्जेच्या स्वायत्तेवर बंधन तर येतातच पण आपल्या स्व रक्षणासाठी आणि तंत्रज्ञानासाठी ह्याचा वापर केला जाऊ शकत नाही. ह्याच युरेनियम चे चुलत भाऊ म्हणजेच युरेनियम २३८ आणि थोरियम. युरेनियम चे चुलत भाऊ आपल्या भारतात मुबलक प्रमाणात सापडतात. युरेनियम २३८ वेस्ट प्रॉडक्ट म्हणून तयार होते तर जगातील सगळ्यात जास्ती थोरियम नैसर्गिकरीत्या भारतात आढळते. एका अंदाजानुसार भारतात जवळपास ६,५०,००० टन थोरियम सद्यस्थितीला उपलब्ध आहे. जर हे थोरियम आपण वापरू शकलो तर ६०,००० वर्ष संपूर्ण भारताची उर्जेची गरज भागवली जाईल. इतके हे प्रचंड मोठे साठे आहेत.

युरेनियम २३८ किंवा थोरियम २३२ चा जर इंधन म्हणून वापर केला तर ह्यातून उर्जा निर्माण झाल्यावर जे निर्माण होतो तो अखंड उर्जेचा स्त्रोत म्हणजेच अक्षयपात्र.  इंधनाचा वापर करून ऊर्जा निर्मिती झाली तरी पुन्हा आपण जेवढं इंधन खर्च केलं त्यापेक्षा जवळपास ३०% जास्ती इंधन ऊर्जा निर्मिती झाल्यावर मिळते. ऊर्जानिर्मिती नंतर तयार होते युरेनियम २३३ आणि प्लुटोनियम २३९. ह्याचा सरळ अर्थ आहे जर आपण युरेनियम २३८ आणि थोरियम २३२ इंधन वापरून अणुभट्टी सुरु केली तर आपल्या बाकीच्या अणुभट्टीनां लागणार इंधन आणि अणुबॉम्ब, हायड्रोजन बॉम्बसाठी लागणार इंधन आपण भारतात तयार तर करूच ह्या शिवाय उर्जेची निर्मिती होईल ती वेगळीच. म्हणूनच ह्या तंत्रज्ञानावर आधारीत अणुभट्टी ला अक्षय पात्र म्हणजेच न थांबता सतत उर्जा आणि इंधन देणारी अणुभट्टी अस संबोधले जाते. भारताने अश्या अक्षयपात्राच्या निर्मितीसाठी एक त्रिसूत्री कार्यक्रम तयार केला आहे. ज्याच्यावर आपण एक पाऊल हळू का होईना पुढे टाकत आहोत. 

थोरियम २३२ किंवा युरेनियम २३८ जरी अक्षय उर्जा देणारे असले तरी त्याचं पात्र निर्माण करणे अतिशय कठीण आणि खर्चिक काम आहे. ह्यांच्या अणुच सामान्य पद्धतीने विखंडन करण कठीण आहे. ह्या चुलत भावांच्या अणुचे बंध तोडण्यासाठी खुप जास्त ऊर्जेची गरज असते आणि हे काम करण्यासाठी ह्यांना गरजेचे असतात ते फास्ट न्युट्रॉन. फास्ट न्युट्रॉन म्हणजे काय तर ह्या न्युट्रॉन मधील उर्जा खूप जास्ती असते आणि त्यांचा वेग सामान्यतः वापरण्यात येणाऱ्या न्युट्रॉन पेक्षा खुप जास्त असतो. हे फास्ट न्युट्रॉन युरेनियम २३८ किंवा थोरियम २३२ वर आदळून अणु विखंडन करतात. भारत कश्या पद्धतीने ह्या त्रिसूत्री कार्यक्रमावर काम करतो आहे तर पहिल्या स्टेज मध्ये आपल्याकडे इतर अणुभट्टी मधून तयार झालेलं प्लुटोनियम २३९ आणि युरेनियम २३८ ह्या अणुभट्टीत वापरून त्यातून अजुन प्लुटोनियम २३९ ची निर्मिती केली जाईल. (प्लुटोनियम इंधन वापरून पुन्हा प्लुटोनियम ची निर्मिती हे फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर मध्ये शक्य आहे. म्हणून ह्याला 'ब्रीडर' असं म्हंटल जाते. ) दुसऱ्या स्टेज ला हे प्लुटोनियम २३९ भारताच्या इतर अणुभट्टीत इंधन म्हणून वापरलं जाईल त्याचवेळी थोरियम २३८ आणि युरेनियम २३२ जे भारतात खनिजांत मिळते ते वापरून युरोनियम २३३ ची निर्मिती केली जाईल. तिसऱ्या स्टेज ला ह्याच युरेनियम २३३ आणि थोरियम चा वापर करून पुन्हा थोरियम २३२ ला युरेनियम २३३ मध्ये बदलण्याची प्रक्रिया निरंतर सुरु राहील.   

भारताने अस फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर १९८५ सालीच प्रायोगिक तत्वावर सुरु केल होतं. जगातील हे तंत्रज्ञान अवगत असणारा भारत त्याकाळी ७ वा देश होता. इतके वर्ष वेगवेगळ संशोधन करून आणि अभ्यास करून एक कमर्शियल फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर बनवण्याचा निर्णय भारताने घेतला. त्यावर काम २००४ साली सुरु झाल. प्रोटोटाईप फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर कल्पकम इकडे बांधून पूर्ण होत आल असून डिसेंबर २०२० किंवा पुढल्या वर्षात ते कार्यान्वित होईल. ५०० मेगावॉट इतकी उर्जेची निर्मिती करताना त्याच वेळी भारताच्या इतर अणुभट्टीसाठी इंधनाची निर्मिती हे अक्षयपात्र सुरु करेल. वाचताना हे सोप्प वाटल तरी फास्ट न्युट्रॉन सांभाळण सोप्प नाही. ह्या फास्ट न्यूट्रॉन ना स्लो करण्यासाठी १७५० टन इतक्या प्रचंड लिक्विड सोडियम ची गरज लागते. लिक्विड सोडियम साठवण सोप्प नाही. त्याचा पाण्याशी संबंध आला तर त्याचा स्फोट होतो आणि हवेशी संपर्क आला तर तो जळतो. अश्या स्थितीत हवा आणि पाण्यापासून त्याचा साठा वेगळं करण खूप मोठ कठीण काम आहे. भारताने आपल्या जोरावर हे शिवधनुष्य पेललं आहे. ह्या अणुभट्टी मध्ये सुरक्षेसाठी दोन वेगळ्या यंत्रणा असून अवघ्या एका सेकंदात अणुभट्टी ला बंद करू शकतात. तसेच निर्माण होणार तापमान राखण्यासाठी ४ वेगवेगळ्या यंत्रणा आहेत. अनेक देशांनी ह्या तंत्रज्ञाना पासून पाठ फिरवली ती ह्याच्या निर्मितीत येणाऱ्या खर्चामुळे आणि जगात उपलब्ध असणाऱ्या युरेनियम २३५ मुळे. पण भारतासाठी युरेनियम २३५ चा पर्याय सोप्पा नाही त्यामुळेच भारत ह्या तंत्रज्ञानावर काम करतो आहे. संपूर्ण जगात एकट्या रशियाने ह्यावर आधारित कमर्शियल अणुभट्टी बनवली जी १९८० पासून सुरु आहे. पण नंतर रशिया आर्थिक संकटात सापडल्यावर त्यांनी अश्या अणुभट्टी उभारण्याचा नाद सोडून दिला. चीन सारखा देश पण ह्या तंत्रज्ञानाच्या बाबतीत भारतापासून दशकभर मागे आहे.

भारताने मात्र आपल संशोधन सुरूच ठेवल आणि त्यामुळेच आज भारताने असं कठीण तंत्रज्ञान प्रत्यक्षात निर्माण करून दाखवलं आहे. अक्षयपात्रा सारखी ही  अणुभट्टी भारताच्या उर्जेची गरज येणाऱ्या अनेक वर्षात तर भागवेलच पण तितक्या वर्षात दुसऱ्या अणुभट्टीन साठी इंधनाचा स्रोत ही बनणार आहे. ह्यामुळेच जगातील अनेक देश भारताने ह्या तंत्रज्ञानात अग्रेसर होऊ नये ह्यासाठी प्रयत्न करत आहेत. ह्या अणुभट्टीच्या सुरक्षितेतचा प्रश्न समोर आणत आहेत. इकडे हे लक्षात घेतलं पाहिजे की अक्षयपात्र नुसती भारताची ऊर्जेची गरज भागवणार नाही तर भारताला विपुल प्रमाणात प्लुटोनियम २३९ उपलब्ध करून देणार आहे. जगातील हायड्रोजन बॉम्ब मध्ये प्लुटोनियम २३९ वापरण्यात येतं आणि हीच त्यांची खरी पोटदुखी आहे. तरीसुद्धा उशिरा का होईना भारत ह्या तंत्रज्ञानावर पुढे जातो आहे. ह्या त्रिसूत्री कार्यक्रमाचं स्वप्न बघितलेले डॉक्टर होमी जहांगीर भाभा तसेच बी.ए.आर.सी आणि आय.जी.का.र चे संशोधक, अभियंते, वैज्ञानिक ह्या सर्वाना माझा सॅल्यूट. मला खात्री आहे की येत्या काही शतकात अक्षयपात्र भारताची ऊर्जेची गरज पूर्ण करत राहील. 

जय हिंद!!!

फोटो स्रोत :- गुगल 

 सूचना :- ह्या पोस्टमधील शब्दांकन (विनीत वर्तक ©) कॉपीराईट आहे.