भूमिका
भारत का त्रि-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम डॉ. होमी जहांगीर भाभा द्वारा कल्पित एक दूरदर्शी योजना है, जिसका उद्देश्य देश के सीमित यूरेनियम भंडारों और विशाल थोरियम संसाधनों का रणनीतिक उपयोग कर दीर्घकालिक ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करना है। यह कार्यक्रम भारत के वर्ष 2070 तक 'नेट-जीरो' कार्बन उत्सर्जन लक्ष्य की प्राप्ति और स्वच्छ बेस-लोड ऊर्जा उत्पादन की दृष्टि से अत्यंत महत्वपूर्ण है।
भारत का त्रि-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम
भारत का परमाणु कार्यक्रम एक बंद ईंधन चक्र (Closed Fuel Cycle) पर आधारित है, जिसे तीन विशिष्ट चरणों में संरचित किया गया है:
- प्रथम चरण - दाबित भारी जल रिएक्टर (PHWR): इस चरण में प्राकृतिक यूरेनियम (U-238 और U-235) को ईंधन के रूप में तथा भारी जल (D2O) को मॉडरेटर और शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया का मुख्य उपोत्पाद प्लूटोनियम-239 (Pu-239) होता है, जो अगले चरण का प्राथमिक ईंधन बनता है।
- द्वितीय चरण - फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (FBR): इसमें ईंधन के रूप में Pu-239 और U-238 के मिश्रण (MOX) का उपयोग किया जाता है। ये रिएक्टर उपभोग किए गए विखंडनीय पदार्थ (Fissile Material) की तुलना में अधिक विखंडनीय सामग्री का उत्पादन (ब्रीडिंग) करते हैं। भारतीय नाभिकीय विद्युत निगम लिमिटेड (BHAVINI) द्वारा संचालित कलपक्कम स्थित 500 MWe प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (PFBR) भारत के द्वितीय चरण में व्यावहारिक प्रवेश का प्रमुख मील का पत्थर है।
- तृतीय चरण - उन्नत भारी जल रिएक्टर (AHWR): इस अंतिम चरण में भारत के प्रचुर थोरियम (Th-232) भंडारों का उपयोग किया जाएगा। तीव्र न्यूट्रॉनों की सहायता से थोरियम-232 को विखंडनीय यूरेनियम-233 (U-233) में परिवर्तित कर निरंतर विद्युत उत्पादन सुनिश्चित किया जाएगा।
ITER एवं नाभिकीय संलयन तकनीक: भविष्य की दिशा
नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) दो हल्के नाभिकों को जोड़कर ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया है, जो विखंडन की तुलना में अत्यधिक दक्ष, सुरक्षित और रेडियोधर्मी कचरा-रहित होती है। फ्रांस के काडाराश में विकसित हो रही अंतरराष्ट्रीय ताप-नाभिकीय प्रायोगिक रिएक्टर (ITER) परियोजना में भारत एक प्रमुख साझेदार है।
- भारतीय तकनीकी योगदान: भारत ITER परियोजना में 9% का गैर-मौद्रिक (इन-काइंड) साझीदार है। प्लाज्मा अनुसंधान संस्थान (IPR, गांधीनगर) और लार्सन एंड टुब्रो (L&T) के सहयोग से विश्व का सबसे बड़ा क्रायोस्टैट (Cryostat), इन-वॉल शील्डिंग और शीतलन प्रणालियाँ स्वदेशी रूप से निर्मित कर स्थापित की गई हैं।
- वाणिज्यिक संलयन रिएक्टरों का विकास: ITER से प्राप्त परिचालन और प्लाज्मा नियंत्रण विशेषज्ञता भविष्य में भारत को अपने स्वयं के प्रोटोटाइप संलयन ऊर्जा संयंत्र (DEMO) स्थापित करने में सक्षम बनाएगी।
- लघु मॉड्यूलर रिएक्टर (SMRs) के साथ तालमेल: संलयन और उन्नत विखंडन तकनीकें स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टरों के विकास को गति देंगी, जिससे विकेंद्रीकृत और त्वरित परमाणु ऊर्जा विस्तार संभव हो सकेगा।
- राज्यों की ऊर्जा सुरक्षा (उदा. बिहार): बिहार जैसे तेजी से औद्योगिकीकरण की ओर अग्रसर राज्यों में निरंतर बेस-लोड विद्युत की आवश्यकता होती है। भविष्य की संलयन तकनीकें और SMRs पारंपरिक थर्मल पावर (कोयले) पर अत्यधिक निर्भरता को घटाकर राज्य में निर्बाध, पर्यावरण-अनुकूल विद्युत आपूर्ति सुनिश्चित करने में क्रांतिकारी सिद्ध हो सकती हैं।
निष्कर्ष
त्रि-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम भारत को थोरियम आधारित ऊर्जा आत्मनिर्भरता की ओर ले जा रहा है, वहीं ITER में सक्रिय भागीदारी देश को अगली पीढ़ी की संलयन क्रांति के अग्रिम मोर्चे पर स्थापित करती है। विखंडन से संलयन की यह वैज्ञानिक यात्रा भारत के सतत आर्थिक विकास और जलवायु लक्ष्यों की रीढ़ साबित होगी।