पाठ्यक्रम: GS3/ऊर्जा क्षेत्र
संदर्भ
- शांति अधिनियम 2025 भारत के परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम के लिए एक ऐतिहासिक क्षण का प्रतिनिधित्व करता है; तथापि, थोरियम के उपयोग से संबंधित चुनौतियों का समाधान करना अत्यावश्यक है।
भारत के थोरियम भंडार
- भारत विश्व के सबसे बड़े थोरियम भंडारों में से एक है।
- केरल और ओडिशा मिलकर भारत के 70% से अधिक थोरियम का योगदान करते हैं।
- भारत तीन-चरणीय परमाणु कार्यक्रम विकसित कर रहा है, जिसमें थोरियम-आधारित रिएक्टर तीसरे चरण का महत्वपूर्ण भाग हैं।
- चुनौतियाँ: अयस्कों से थोरियम निकालने में अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इससे पर्याप्त अपशिष्ट उत्पन्न होता है।
- उन्नत रिएक्टर तकनीक और आर्थिक व्यवहार्यता की आवश्यकता भी प्रमुख चुनौतियों में सम्मिलित है।
थोरियम उपयोग की आवश्यकता
- आयात पर निर्भरता कम करना: वर्तमान में परमाणु ऊर्जा उत्पादन क्षमता की वृद्धि आयातित यूरेनियम पर अत्यधिक निर्भर है।
- घरेलू यूरेनियम अयस्क कम गुणवत्ता वाले और महंगे हैं, यद्यपि यह आपूर्ति व्यवधानों से कुछ सीमा तक सुरक्षा प्रदान करता है।
- यूरेनियम उत्पादन की स्थिरता: जब तक भारत 100 गीगावॉट विद्युत (GWe) तक पहुँचेगा, तब तक वैश्विक परमाणु उत्पादन क्षमता वर्तमान ~380 GWe से बढ़कर ~1,400 GWe तक पहुँचने की संभावना है।
- इस पैमाने पर विश्व के ज्ञात ~80 लाख टन यूरेनियम भंडार केवल लगभग 30 वर्षों तक ही रिएक्टरों को चला पाएंगे यदि ईंधन का एक बार उपयोग कर त्याग दिया जाए।
भारत के लिए थोरियम का महत्व
- संसाधन लाभ: भारत के पास सीमित यूरेनियम है, किंतु तटीय और नदीय बालुओं में प्रचुर थोरियम भंडार उपलब्ध हैं।
- परमाणु व्यवहार: थोरियम यूरेनियम की तरह विखंडनीय नहीं है; यह उपजाऊ है और न्यूट्रॉन अवशोषण के बाद यूरेनियम-233 में परिवर्तित होता है, जो आगे परमाणु विखंडन को बनाए रख सकता है।
- रणनीतिक उपयुक्तता: भारत के दीर्घकालिक तीन-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम का अभिन्न अंग।
भारत का तीन-चरणीय परमाणु कार्यक्रम
- स्थापना: भारत ने 1948 में परमाणु ऊर्जा आयोग की स्थापना की।
- 1956 में एशिया का प्रथम अनुसंधान रिएक्टर अप्सरा भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (BARC), ट्रॉम्बे में चालू हुआ।
- भारत 1969 में तारापुर में परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाने वाला एशिया का दूसरा राष्ट्र बना, जापान के बाद और चीन से बहुत पहले।
- भारत का तीन-चरणीय कार्यक्रम परमाणु ऊर्जा के जनक डॉ. होमी जे. भाभा द्वारा परिकल्पित किया गया।
- प्रथम चरण (दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर – PHWRs): प्रारंभिक ध्यान PHWRs की श्रृंखला स्थापित करने पर था।
- ये रिएक्टर प्राकृतिक यूरेनियम (U-238) का उपयोग करते हैं, जिसमें U-235 की अल्प मात्रा होती है।
- भारी जल (ड्यूटेरियम ऑक्साइड) को मॉडरेटर और शीतलक दोनों के रूप में प्रयोग किया जाता है।
- इस चरण का मुख्य उद्देश्य ईंधन से उप-उत्पाद के रूप में प्लूटोनियम-239 का उत्पादन करना था।
- द्वितीय चरण (फास्ट ब्रीडर रिएक्टर – FBRs):
- इस चरण में फास्ट ब्रीडर रिएक्टर शामिल हैं।
- ये रिएक्टर तेज न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रम का उपयोग कर उपभोग से अधिक विखंडनीय पदार्थ उत्पन्न करते हैं।
- इस चरण में प्रथम चरण से प्राप्त Pu-239 को U-238 के साथ प्रयोग कर ऊर्जा, U-233 और अधिक Pu-239 उत्पन्न किया जाता है।
- तृतीय चरण (एडवांस्ड हेवी वाटर रिएक्टर्स- AHWRs):
- अंतिम चरण में एडवांस्ड हेवी वाटर रिएक्टर सम्मिलित हैं।
- Pu-239 को थोरियम-232 (Th-232) के साथ संयोजित कर ऊर्जा और U-233 उत्पन्न किया जाएगा।
- भारत में थोरियम प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है और इस चरण का उद्देश्य इसे परमाणु ईंधन के रूप में उपयोग करना है।
स्रोत: IE
