అణు విద్యుత్‌కు ఆశాదీపం.. ‘కల్పకం పీఎఫ్‌బీఆర్‌’!

థోరియం ఆధారిత క్లోజ్డ్‌ న్యూక్లియర్‌ ఫ్యూయల్‌ సైకిల్‌ను అమలు చేయాలనే దీర్ఘకాలిక లక్ష్యంతో భారతదేశం మూడు దశల అణు విద్యుత్‌ కార్యక్రమాన్ని రెండు దశాబ్దాల క్రితమే చేపట్టింది. మొదటి దశలో సహజ యురేనియం ఇంధనంగా వాడే ప్రెషరైజ్డ్‌ హెవీ వాటర్‌ రియాక్టర్లు, లైట్‌ వాటర్‌ రియాక్టర్లను ఉపయోగిస్తారు. ఎఫ్‌బీఆర్‌లకు ఇంధనంగా వాడేందుకు మొదటి దశ నుంచి ఉపయోగించిన ఇంధనాన్ని పునః సంస్కరించి ప్లూటోనియంను తిరిగి పొందడం రెండో దశలో జరుగుతుంది. మూడో దశలో అధునాతన హెవీ వాటర్‌ రియాక్టర్లు థోరియం–ప్లూటోనియం ఇంధనాలను మండించి విచ్ఛిన్నమయ్యే యురేనియం– 233 ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

దేశపు అత్యంత అధునాతన అణు రియాక్టర్‌ ప్రోటోటైప్‌ ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ను నిర్మించి, నిర్వహించడానికి భారతీయ నాభికీయ విద్యుత్‌ నిగమ్‌ లిమిటెడ్‌ (భావిని) ఏర్పాటుకు ప్రభుత్వం 2003లోనే ఆమోదం తెలిపింది. అనంతరం ఆత్మనిర్భర్‌ భారత్‌ స్ఫూర్తికి అనుగుణంగా, ఎంఎస్‌ఎంఈలతో సహా 200కు పైగా భారతీయ పరిశ్రమల సహకారంతో కల్పకంలో పీఎఫ్‌సీఆర్‌ను ‘భావిని’ సంస్థ పూర్తిగా స్వదేశీ పరిజ్ఞానంతో రూపకల్పన చేసి నిర్మించింది. ఇది ప్రారంభమయ్యాక వాణిజ్యపరంగా ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ను కలిగి ఉన్న రష్యా తర్వాత రెండో దేశంగా భారత్‌ నిలిచింది.

ఈ ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ ప్రత్యేకతను పరిశీలిస్తే.. ఇది ఇంధనాన్ని వినియోగించుకోవడమే కాకుండా, వాడిన దానికంటే ఎక్కువ ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. భారత్‌లో యురేనియం నిల్వలు తక్కువగా, థోరియం నిల్వలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి. భవిష్యత్తులో ఈ థోరియం నిల్వలను వినియోగించుకుని విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి చేసే మూడో దశకు ఈ రియాక్టర్‌ వారధిలా పని చేస్తుంది. ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్లు సంప్రదాయ అణు రియాక్టర్లకు భిన్నం. సంప్రదాయ రియాక్టర్లు యురేనియం ఇంధనాన్ని వినియోగించుకోగా ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్లు ప్లూటోనియంను ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తాయి. ఈ ఏడాది సెప్టెంబర్‌ నాటికి పూర్తి స్థాయి వాణిజ్య విద్యుత్‌ ఉత్పత్తని ప్రారంభించే అవకాశం ఉంది.

సంప్రదాయ అణు రియాక్టర్ల మాదిరి కాకుండా పీఎఫ్‌బీఆర్‌ శక్తి ఉత్పత్తి కోసం వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లను ఉపయోగిస్తుంది. శీతలీకరణిగా నీటికి బదులుగా ద్రవ సోడియం వాడుతుంది. ఈ వినూత్న రూపకల్పన, రియాక్టర్‌ తాను వినియోగించే దానికంటే ఎక్కువ ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తూ దేశంలో పెరుగుతున్న ఇంధన అవసరాలకు ఒక సుస్థిర పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. పీఎఫ్‌బీఆర్‌ ప్రారంభంలో ప్లూటోనియం, యురేనియం ఆధారిత మిశ్రమ ఆక్సైడ్‌ ఇంధనంతో పని చేస్తుంది. ఇది విద్యుత్‌ ఉత్పత్తిలో అధిక సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఇంధన కోర్‌ చుట్టూ ఉండే యురేనియం–238 దుప్పటి అణు పరివర్తనకు గురై మరింత ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అందుకే దీనికి బ్రీడర్‌ అనే పేరు వచ్చింది. స్వతహాగా విచ్ఛిన్నం చెందని థోరియం–232ను కూడా ఈ దశలో దుప్పటిగా ఉపయోగించాలని భావిస్తున్నారు. పరివర్తన ద్వారా థోరియం విచ్ఛిన్నం చెందే యురేనియం–233ని సృష్టిస్తుంది. దీనిని మూడవ దశలో ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు. ఇలా పీఎఫ్‌బీఆర్‌ అనే కార్యక్రమం మూడవ దశకు ఒక ముందడుగు. ఇది భారతదేశంలో సమృద్ధిగా ఉన్న థోరియం నిల్వలను పూర్తిగా వినియోగించుకోవడానికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది.

భద్రతా పరంగా పీఎఫ్‌బీఆర్‌ అనేది ఒక అధునాతన మూడవతరం రియాక్టర్‌. దీనిలో అంతర్లీనంగా ఉన్న నిష్క్రియాత్మక భద్రతా లక్షణాలు, అత్యవసర పరిస్థితిలో ప్లాంట్‌ను తక్షణమే, సురక్షితంగా మూసివేయడాన్ని నిర్థారిస్తాయి. ఇది మొదటి దశ నుంచి వెలువడిన వ్యర్థ ఇంధనాన్ని ఉపయోగించుకుంటుంది. కాబట్టి ఉత్పత్తయ్యే అణు వ్యర్థాలను గణనీయంగా తగ్గించడంలో కూడా పీఎఫ్‌బీఆర్‌ గొప్ప ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది. తద్వారా పెద్ద భూగర్భ వ్యర్థాల పారవేత సౌకర్యాల అవసరాన్ని నివారిస్తుంది. దేశానికి దీర్ఘకాలిక ఇంధన భద్రతను కల్పిస్తుంది. అపరిమితమైన ఇంధన వనరుకు ప్రతీకగా నిలుస్తుంది. తాజాగా కోర్‌ లోడింగ్‌ పూర్తయ్యాక క్రిటికాలిటీ దశను అధిగమించడంలో తొలి అడుగు పడింది. దీంతో అణు విద్యుత్‌ ఉత్పత్తికి మార్గం సుగమం అయిందన్న మాట! ముఖ్యంగా ఇందులో అధునాతన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఉన్నప్పటికీ మూలధన వ్యయం, యూనిట్‌కు అయ్యే విద్యుత్‌ ఖర్చు రెండూ ఇతర అణు, సాంప్రదాయ విద్యుత్‌ ప్లాంట్లతో పోల్చదగినవిగా ఉన్నాయి.

ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఇప్పటివరకు ఒక్క రష్యా మాత్రమే వాణిజ్య ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ను నిర్వహిస్తోంది. గతంలో అనేక ఇతర దేశాలు బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ కార్యక్రమాలను చేపట్టినప్పటికీ అధిక వ్యయం, భద్రతాపరమైన అంశాలు, సాంకేతిక ఇబ్బందుల కారణంగా వాటిని విరమించుకున్నాయి. ఇప్పుడు కల్పకంలో పీఎఫ్‌బీఆర్‌ క్రిటికాలిటీని అధిగమించడంతో రష్యా తర్వాత ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ను కలిగిన రెండో దేశంగా భారత్‌ నిలిచింది.

‘అణు విద్యుత్‌ ఉత్పత్తికి అవసరమైన యురేనియం నిల్వలు మనదేశంలో తక్కువ. అయితే దానికి ప్రత్యామ్నాయమైన థోరియం లభ్యత మనకు ఎక్కువ. భావితరాలకు విద్యుత్‌ అవసరాలు తీర్చే ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనం నూక్లియర్‌ పవరే. దేశంలో సంప్రదాయ విద్యుదుత్పత్తి వనరులు సమృద్ధిగా లేవు. మనకు విండ్‌ ఎనర్జీ లభ్యత కూడా స్వల్పమే. సౌర విద్యుత్‌ ఇప్పుడిప్పుడే ఊపందుకుంటోంది. అయినా అది కూడా దేశ పూర్తి అవసరాలు తీర్చలేదు. ఈ తరుణంలో నూక్లియర్‌ పవర్‌ ఒక సరైన ప్రత్యామ్నాయం. కల్పకం ప్రోటోటైప్‌ ఫాస్ట్‌ బ్రీడర్‌ రియాక్టర్‌ క్రిటికాలిటీని అధిగమించడం మంచి పరిణామం. దీంతో అణు ఇంధన రంగంలో భారత్‌ స్వయం సమృద్ధిని సాధించినట్టయింది. భవిష్యత్తులో థోరియంతో నూక్లియర్‌ పవర్‌ ఉత్పత్తికి మార్గం సుగమం అవుతుంది. ప్రపంచంలో అత్యధికంగా నూక్లియర్‌ పవర్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తున్న, వినియోగిస్తున్న దేశం ఫ్రాన్స్‌. ఆ దేశం 80 శాతం నూక్లియర్‌ పవర్‌నే వాడుతోంది. సాంప్రదాయ విద్యుత్‌తో పోల్చుకుంటే నూక్లియర్‌ పవర్‌తో కాలుష్య బెడద తక్కువగా ఉంటుంది’ అని విశాఖలోని ఆంధ్ర విశ్వవిద్యాలయం నూక్లియర్‌ ఫిజిక్స్‌ ప్రొఫెసర్‌ ఎ.దుర్గా ప్రసాదరావు ‘ద ఫెడరల్‌ ఆంధ్రప్రదేశ్‌’ ప్రతినిధికి చెప్పారు.