पाठ्यक्रम: GS3/ऊर्जा
संदर्भ
- जैसे ही भारत अपने परमाणु ऊर्जा क्षेत्र को निजी खिलाड़ियों के लिए खोल रहा है और निर्यात अवसरों की खोज कर रहा है, परमाणु प्रतिष्ठान ने स्वदेशी लाइट वाटर रिएक्टर (LWR) के निर्माण को शीघ्रता से आगे बढ़ाने की आवश्यकता पर बल दिया है।
लाइट वाटर रिएक्टर
- लाइट वाटर रिएक्टर वैश्विक परमाणु कार्यक्रम का मुख्य आधार हैं और वर्तमान में विश्व की नागरिक परमाणु रिएक्टर क्षमता का 85% से अधिक हिस्सा रखते हैं।
- ये साधारण (लाइट) जल का उपयोग शीतलक और न्यूट्रॉन मॉडरेटर दोनों के रूप में करते हैं।
- LWR का डिज़ाइन और अभियांत्रिकी भारी जल रिएक्टरों की तुलना में सरल होती है क्योंकि इनमें सामान्य जल का उपयोग शीतलक और मॉडरेटर दोनों के रूप में किया जाता है।
- कम लागत: निर्माण लागत सामान्यतः कम होती है क्योंकि LWR वैश्विक परमाणु क्षमता का बड़ा हिस्सा बनाते हैं और इन्हें अधिक ऊष्मीय दक्ष माना जाता है।
भारत के लिए LWR की आवश्यकता
- आयात में लाभ: स्वदेशी LWR का होना, वर्तमान प्रेसराइज्ड हेवी वाटर रिएक्टर (PHWR) बेड़े के साथ, भारत की विदेशी विक्रेताओं से बेहतर शर्तों पर आयात सुनिश्चित करने की क्षमता को बढ़ाएगा।
- वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला: LWR अंतर्राष्ट्रीय रिएक्टर बाजार का अधिकांश हिस्सा हैं, और भारतीय कंपनियों को वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला में शामिल किए बिना निर्यात क्षेत्र में सफलता पाना कठिन होगा।
- शांति अधिनियम: शांति अधिनियम द्वारा किए गए कानूनी परिवर्तन वैश्विक LWR पारिस्थितिकी तंत्र का लाभ उठाने के लिए आवश्यक माने जाते हैं, जबकि भारत अन्य रिएक्टर प्रकारों में अपनी मूल विशेषज्ञता बनाए रखता है।
- शांति अधिनियम सार्वजनिक और निजी कंपनियों को परमाणु ऊर्जा संयंत्र स्थापित करने तथा परमाणु ईंधन, प्रौद्योगिकी, उपकरण एवं खनिजों के परिवहन, भंडारण, आयात और निर्यात से संबंधित गतिविधियाँ करने की अनुमति देता है।
- भारी जल रिएक्टरों का प्रभुत्व: भारत का नागरिक परमाणु कार्यक्रम 220 MWe PHWR से लेकर नए 700 MWe इकाइयों तक भारी जल रिएक्टरों के निर्माण में गहरी विशेषज्ञता रखता है।
- हालांकि, ये अब LWR के साथ सामंजस्य से बाहर होते जा रहे हैं, जो वैश्विक बाजार पर प्रभुत्वशाली हैं।
चुनौतियाँ
- सीमित स्वदेशी अनुभव: भारत का परमाणु कार्यक्रम ऐतिहासिक रूप से PHWR और फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों पर केंद्रित रहा है, जिससे LWR डिज़ाइन और संचालन में घरेलू विशेषज्ञता सीमित है।
- प्रौद्योगिकी पहुँच एवं IPR मुद्दे: LWR प्रौद्योगिकियाँ कुछ देशों और कंपनियों द्वारा नियंत्रित हैं, जिससे प्रौद्योगिकी हस्तांतरण, बौद्धिक संपदा अधिकार एवं स्थानीयकरण से संबंधित चुनौतियाँ उत्पन्न होती हैं।
- ईंधन आपूर्ति बाधाएँ: LWR को संवर्धित यूरेनियम की आवश्यकता होती है, जिससे भारत आयात पर निर्भर हो जाता है और भू-राजनीतिक तथा आपूर्ति श्रृंखला की अनिश्चितताओं के प्रति संवेदनशील हो जाता है।
- उच्च पूंजीगत लागत: LWR में उच्च प्रारंभिक लागत, लंबी परिपक्वता अवधि और वित्तपोषण चुनौतियाँ शामिल हैं, विशेषकर तब जब घरेलू आपूर्ति श्रृंखला परिपक्व न हो।
- निर्यात प्रतिस्पर्धा: सिद्ध स्वदेशी LWR डिज़ाइन और संचालन रिकॉर्ड के बिना, भारत को वैश्विक रिएक्टर निर्यात बाजार में प्रवेश करने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है।
सरकारी पहल
- परमाणु ऊर्जा मिशन एवं क्षमता लक्ष्य: सरकार ने परमाणु ऊर्जा क्षमता को 2047 तक लगभग 100 GW तक विस्तारित करने के उद्देश्य से परमाणु ऊर्जा मिशन शुरू किया है।
- इस मिशन में घरेलू क्षमताओं को बढ़ाने और LWR सहित उन्नत प्रौद्योगिकियों को अपनाने पर बल दिया गया है।
- स्वदेशी रिएक्टर विकास: जैसे कि भारत स्मॉल रिएक्टर, जो स्केलेबल तैनाती का समर्थन करने के लिए विकसित किए जा रहे हैं।
- यद्यपि ये PHWR और SMR प्रकार हैं, ये व्यापक परमाणु नवाचार पारिस्थितिकी तंत्र की नींव रखते हैं, जो भविष्य के LWR निर्माण में सहायक हो सकता है।
- अनुसंधान एवं विकास वित्तपोषण: केंद्रीय बजट 2025-26 में उन्नत परमाणु प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान एवं विकास के लिए लगभग ₹20,000 करोड़ का महत्वपूर्ण आवंटन किया गया।
- अंतर्राष्ट्रीय सहयोग एवं प्रौद्योगिकी पहुँच: सरकार अंतर्राष्ट्रीय साझेदारियों और प्रौद्योगिकी हस्तांतरण तंत्र पर कार्य कर रही है, जो LWR प्रौद्योगिकियों में अनुभव अंतराल को समाप्त करने में सहायता कर सकते हैं।
| भारत का त्रि-चरणीय परमाणु कार्यक्रम स्थापना: भारत की परमाणु यात्रा स्वतंत्रता के तुरंत पश्चात 1948 में परमाणु ऊर्जा आयोग की स्थापना के साथ प्रारंभ हुई। – 1956 में एशिया का प्रथम अनुसंधान रिएक्टर ‘अप्सरा’ ट्रॉम्बे स्थित भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (BARC) में चालू किया गया। – भारत 1969 में तारापुर में परमाणु ऊर्जा संयंत्र स्थापित करने वाला एशिया का दूसरा राष्ट्र बना, जापान के बाद और चीन से बहुत पहले। – भारत का त्रि-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम डॉ. होमी जे. भाभा, जिन्हें भारत के परमाणु कार्यक्रम का जनक कहा जाता है, द्वारा परिकल्पित किया गया था। प्रथम चरण (प्रेशराइज्ड हेवी वाटर रिएक्टर – PHWRs): भारत का परमाणु कार्यक्रम प्रारंभिक रूप से PHWRs की एक श्रृंखला स्थापित करने पर केंद्रित था। – ये रिएक्टर प्राकृतिक यूरेनियम (U-238) का उपयोग करते हैं, जिसमें U-235 की अत्यल्प मात्रा होती है, जिसे विखंडनीय पदार्थ माना जाता है। – भारी जल (ड्यूटेरियम ऑक्साइड) को संयोजक और शीतलक दोनों के रूप में प्रयोग किया जाता है। – इस चरण का मुख्य उद्देश्य यूरेनियम ईंधन से उप-उत्पाद के रूप में प्लूटोनियम-239 का उत्पादन करना था। – प्लूटोनियम-239 एक विखंडनीय पदार्थ है जिसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जाता है। द्वितीय चरण (फास्ट ब्रीडर रिएक्टर – FBRs): कार्यक्रम का दूसरा चरण फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों (FBRs) की तैनाती से संबंधित है। – FBRs इस प्रकार डिज़ाइन किए गए हैं कि वे तीव्र न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रम का उपयोग करके जितना विखंडनीय पदार्थ उपभोग करते हैं उससे अधिक उत्पन्न करते हैं। – इस चरण में, प्रथम चरण में उत्पन्न प्लूटोनियम-239 को ईंधन के रूप में U-238 के साथ प्रयोग किया जाता है, जिससे ऊर्जा, U-233 और अधिक Pu-239 का उत्पादन होता है। – यूरेनियम-233 भी एक विखंडनीय पदार्थ है जिसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। तृतीय चरण (एडवांस्ड हेवी वाटर रिएक्टर – AHWRs): कार्यक्रम का अंतिम चरण एडवांस्ड हेवी वाटर रिएक्टरों (AHWRs) की तैनाती से संबंधित है। – इस चरण में Pu-239 को थोरियम-232 (Th-232) के साथ संयोजित कर ऊर्जा और U-233 का उत्पादन किया जाएगा। – भारत में थोरियम प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है, और इस चरण का उद्देश्य इसे परमाणु ईंधन के रूप में उपयोग करने की क्षमता को साधना है  भारत के थोरियम भंडार – भारत में विश्व में थोरियम का सबसे बड़ा भंडार है।  कुल मिलाकर, केरल और ओडिशा में भारत के 70% से अधिक थोरियम है। – भारत एक त्रि-चरणीय परमाणु कार्यक्रम का विकास कर रहा है, जिसमें थोरियम-आधारित रिएक्टर तीसरे चरण का एक महत्वपूर्ण अंग हैं। चुनौतियाँ: अयस्कों से थोरियम का निष्कर्षण अत्यधिक ऊर्जा की मांग करता है और पर्याप्त मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न करता है। – यद्यपि भारत के पास विशाल थोरियम भंडार उपलब्ध हैं, परमाणु ऊर्जा उपयोग हेतु इसके निष्कर्षण में अनेक चुनौतियाँ रही हैं, जिनमें उन्नत रिएक्टर प्रौद्योगिकी की आवश्यकता और आर्थिक व्यवहार्यता प्रमुख हैं। |
स्रोत: IE
