பூரணம் எய்திய இந்தியாவின் முதல் பூதக் கனநீர் அணுமின் நிலையம் (540 MWe)

This entry is part of 25 in the series 20050429_Issue

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear), கனடா


‘அணுவைப் பிளந்து சக்தியை வெளியாக்குவதுடன், கடல் அலைகளின் ஏற்ற இறக்கத்தில் எழும் சக்தியைக் கையாண்டு, பரிதிக்கதிர் வெப்பத்தையும் கைப்பற்றி ஒருநாள் மின்சக்தி படைப்போம் ‘

தாமஸ் ஆல்வா எடிஸன் [ஆகஸ்டு 22, 1921]

‘இன்னும் 20 ஆண்டுகளுக்குள் உலக நாடுகளின் தொழிற்துறை அரங்குகளிலும், இந்தியாவின் தொழில்வள நிதிப்போக்கிலும் அணுசக்திப் பெருமளவு பங்கேற்றுப் புரளப் போகிறது! முற்போக்கு நாடுகளின் கண்முன் தொழிற் துறைகளில் பிற்போக்கு அடைவதை வேண்டாதிருந்தால், பாரதம் அணுவியற் துறைகளை விருத்தி செய்வதில் முழுச்சக்தியுடன் முற்பட வேண்டும் ‘.

டாக்டர் ஹோமி பாபா [1948]

‘சுருங்கித் தேயும் சுரங்க நிலக்கரி, குறைந்து போகும் ஹைடிரோ-கார்பன் எரிசக்திச் சேமிப்புகளை எதிர்பார்த்து விரிந்து பெருகும் இந்தியாவின் நிதிவள வேட்கையை நோக்கினால், நூறு கோடியைத் தாண்டிவிட்ட மக்களின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய யுரேனியம், தோரியம் ஆகியவற்றின் எரிசக்தியை முழுமையாகப் பயன்படுத்திப் பேரளவு அணுசக்தியை உற்பத்தி செய்யும் முறை ஒன்றுதான் தற்போது இந்தியாவுக்கு ஏற்றதாக உள்ளது ‘

டாக்டர் அனில் ககோட்கர் [அதிபதி அணுசக்திப் பேரவை 2003]

மாபெரும் ஆற்றல் கொண்ட புதிய அணுமின் நிலையம்

இந்திய அணுசக்தித் துறையகத்தின் வரலாற்றில், 2005 மார்ச் மாதம் 6 ஆம் தேதி பொன்னெழுத்துக்களில் பொறிக்கப்பட வேண்டிய நாள்! அன்றுதான் மகாராஷ்டிராவில் உள்ள தாராப்பூரில் பூத ஆற்றல் கொண்ட புதிய கனநீர் அணுமின்சக்தி உலையின் ஆரம்ப இயக்கம் ‘பூரணத்துவம் ‘ (Criticality) எய்தியது! அந்த அசுரப் பணியின் மகத்துவம் என்ன வென்றால், ஐந்தாண்டுகளில் முதல் யூனிட் கட்டப்பட்டு ஆய்வு வினைகள் அனைத்தும் முடிக்கப்பட்டு, முதல் தொடக்க இயக்கம் துவங்கி மாபெரும் சாதனையை நிகழ்த்தி யுள்ளது. பாரத அணுவியல் விஞ்ஞானிகளும், பொறியியல் வல்லுநர்களும் முழுக்க முழுக்க டிசைன் முதல், நிறுவகம் வரைச் செய்து முடித்து, அயராது பணியாற்றி வடிவம் தந்த இரட்டை அணுமின் உலைகள் கொண்ட நிலையம் அது. இதுவரை பாரதம் கட்டி இயக்கிவந்த 220 மெகாவாட் நிலையங்களை விட இரண்டு மடங்கு ஆற்றலுக்கும் மிகைப்பட்ட தகுதி [540 MWe (Each)] பெற்ற நிலையம் அது. அணு உலை பூரணத்துவம் அடைவது, அணு உலை இயக்க முறையில் துவக்க நிலையாகும். அப்போது அணு உலையின் பாதுகாப்பு, அபாயநிலைத் தவிர்ப்பு முறைகள் யாவும் கீழான வெப்ப நிலையில் பலதரம் சோதிக்கப்பட்டு [Low Power Testing] அடுத்து மின்சக்தி ஆற்றலை மிகையாக்க ஆய்வுகள் நடத்தப்படும். இரட்டை அணுமின் உலைகள் ஒவ்வொன்றும் 540 மெகாவாட் ஆற்றல் பெற்றது. 2005 ஆகஸ்டில் முதல் யூனிட்-4 முழு ஆற்றலை மேற்திக்கு மின்சாரக் கோப்புக்குப் [Western Power Grid] பரிமாறத் துவங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.

கடந்த ஐம்பது ஆண்டுகளாக உலக நாடுகளுக்கு இணையாக அணுமின்சக்தி ஆற்றல் உற்பத்தித் துறையில் விஞ்ஞானிகளையும், பொறியியல் வல்லுநர்களையும் ஆக்க வழிகளில் ஊக்கி இந்தியாவும் மெய்வருந்தி உழைத்திருக்கிறது. தற்போது உலகில் 31 நாடுகள் 440 வாணிபத்துறை அணுமின் நிலையங்களைச் சிறப்பாக பாதுகாப்பாக இயக்கி வருவதோடு, இன்னும் புதிதாக 30 அணுமின் நிலையங்களைக் கட்டிக் கொண்டும் இருக்கின்றன. அடுத்து 30 புதிய நிலையங்கள் கட்டுவதற்குத் திட்டங்களும், டிசைன்களும் உருவாகி வருகின்றன. 2002 ஆண்டு அணுமின்சக்தி உற்பத்தி 2574 பில்லியன் KWh என்று அறியப்படுகிறது. கடந்த ஐந்தாண்டுகளில் மட்டும் அணுமின்சக்தி ஆற்றத்தின் பெருக்கம் [298 TWh (Tera Watt hours =1 Million MWh)] ஆக உயர்ந்திருக்கிறது. 2004 ஆண்டு முடிவில் உற்பத்தியாகும் 360,000 மெகாவாட் ஆற்றலானது உலகின் 16% தேவையைப் பூர்த்தி செய்கிறது. ஆக இதுவரை அணுமின்சக்தி உற்பத்தித் துறையில் 11,000 உலை ஆண்டு [11,000 Reactor Years] அனுபவத்தை உலக நாடுகள் அனைத்தும் பெற்றுக் கொண்டு முற்போக்கு அடைந்துள்ளன.

தாராப்பூரில் முன்னடி வைக்கும் உன்னத அணுமின் நிலையம்

1998 அக்டோபரில் தளக்குழி தோண்டல் ஆரம்பமாகி, முதல் காங்கிரீட் ஊற்றல் 2000 ஆம் ஆண்டு மார்ச் மாதம் நிகழ்ந்தது. அணு உலைக் காங்கிரீட் கவச அரண் [Reactor Vault] தயாராகி, அணு உலை உள்ளேஅமைக்கப்பட்டு, அதன் முக்கிய அழுத்தக் குழல்கள் [Reactor Pressure Tubes] 2002 அக்டோபரில் நுழைக்கப்பட்டன. கொதிகலன்கள் நிறுவகமாகி, வெப்பக் கடத்தி இணைப்புப் பைப்புகள், பம்புகள் [Heat Transport Feeders & Pumps], பிணைக்கப் பட்டன. அடுத்து முக்கியமான வெப்பக் கடத்தி ஏற்பாடு 2004 ஜூனில் பயிற்சி செய்யப்பட்டு, பிரதான, துணை அரண்கள் [Primary & Seconday Containments] அடைக்கப்பட்டு 2004 செப்டம்பரில், வாயுக் கசிவு சோதனைக்குத் [Reactor Building Leak Test] தயார் செய்யப்பட்டன. அடுத்து வெப்பக் கடத்தி ஏற்பாடுச் சாதனங்கள், பம்புகளின் சுழற்சி ஓட்டத்தில் சூடாக்கப் பட்டு [Hot conditioning], அக்டோபரில் துருப்பிடிப்புப் பாதுகாப்பு [Anti-Corrosion Conditioning] அளிக்கப்பட்டது. இறுதியாக அனைத்துக் அணு உலைக் குழல்களில் 2005 பிப்ரவரி முதல் தேதியில் எரிக்கோல்கள் நுழைக்கப்பட்டு [Fuel Loading] முதன்முதலில் மிதவாக்கிக் கனநீர் உலைக்கலனில் செலுத்தப் பட்டது. அணு உலையில் எரிக்கோல்கள் உள்ள போது, மிதவாக்கி கலனுள் அனுப்பும் சமயத்தில், அணு உலை நியூட்ரான்களின் பெருக்கம் மீறி விடாதவாறு, நியூட்ரான் விழுங்கிகளும் [Neutron Absorbers], அரங்குக் கட்டுப்பாட்டுக் கோல்களும் [Zonal Control Rods], உலை நிறுத்தும் கோல்களும் [Shut-off Rods] அணு உலைக் கலனுள் முன்னதாக நுழைக்கப் படும். நிறுத்தும் கோல்களும், நியூட்ரான் கோல்களும் மேலே தூக்கப்பட்டு, அரங்குக் கட்டுப்பாடுக் கோல்கள் மெதுவாக நீக்கும் போது, நியூட்ரான் பெருக்கம் கட்டுப்பட்டு அணு உலை ‘பூரணத்துவம் ‘ [Criticality] அடைகிறது. பூரண நிலையில் ஒவ்வொரு பிறவியிலும் நியூட்ரான் எண்ணிக்கை சமமாகி, வெப்பம் சிறிது கனநீரில் உண்டாகும். அப்போது நியூட்ரான் திரட்சி, மிதவாக்கியில் வெப்ப எழுச்சி [Neutron Flux, Moderator Temperature] போன்றவை பதிவு செய்யப்படும்.

தாராப்பூர் முதலிரண்டு [Units: 1 & 2 (160 Mwe)] அணுமின் உலை யூனிட்டுகள் முதற்பிறவி ரகத்தைச் சேர்ந்த அமெரிக்கன் கொதிநீர் அணு உலைகளைக் [First Generation Boiling Water Reactor (BWR)] கொண்டவை. புதிய இரட்டை [Units: 3 & 4 (540 Mwe)] அணுமின் உலை யூனிட்டுகள் கனடாவின் காண்டு கனநீர் அணுமின் உலை மாதிரிகளைச் [CANDU Heavy Water Reactors] சேர்ந்தவை. 2005 ஆண்டு மார்ச்சில் முதன் முதலில் யூனிட்-4 பூரணத்துவம் அடைந்தது. அடுத்த யூனிட்-3 ஒன்பது மாதங்கள் கழித்துப் பூரணத்துவம் அடையும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது. யூனிட்-4 & 3 இவற்றின் மின்சார ஆற்றல் [1080 Mwe] மகாராஷ்டிரா, குஜராத், மத்திய பிரதேசம், கோவா போன்ற மாநிலங்களுக்கு அனுப்பப்படும். தாராப்பூர் இரட்டைக் கனநீர் அணுமின் உலை நிலையத்துக்கு ரூபாய் 6525 கோடி ஒதுக்கப்பட்டது. திட்டச் செலவுகள் ரூபாய் 6000 கோடிக்குள் முடியும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது. இவற்றிலிருந்து வெளியாகும் மின்சார யூனிட் ரூ 2.75 [Rs. 2.75 per KWh] நிதி மதிப்பில் அடங்கும் என்று கணிக்கப்படுகிறது.

இந்தியாவின் முக்கட்ட அணுசக்தி உற்பத்தித் திட்டங்கள்

தற்போது அணுசக்தி உற்பத்திக்கு தீர்க்க தெரிசி டாக்டர் ஹோமி பாபா 45 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு திட்டமிட்ட முக்கட்ட முறையை அணுசக்தித்துறை வல்லுநர்கள் பின்பற்றி வருகிறார்கள். முதற் கட்டத்தில் கனநீர் மிதவாக்கியாகவும், வெப்பக் கடத்தியாகவும் [Heavy Water as Moderator & Heat Transport Fluid] இயற்கை யுரேனியம் எரிக்கோலாகவும் [Natural Uranium as Fuel Rod] பயன்படும் அணுமின் நிலையங்கள் நிறுவப்படும். இரண்டாம் கட்டத்தில் முதற்கட்ட அணுமின் உலைகளில் உண்டாகும் எச்சக் கழிவில் பிரிக்கப்படும் புளுடோனியம் எரிக்கோலாகி, இந்தியாவில் மிகையாகக் கிடைக்கும் தோரியத்தை வேகப் பெருக்கி அணுமின் உலைகளில் இட்டு அணுப்பிளவாகும் யுரேனியம்-233 [Fissile Uranium-233] உண்டாக்கப்படும். பிரித்தெடுக்கப்படும் யுரேனியம்-233 எரிக்கோலாகப் பயன்பட்டு, மூன்றாம் கட்டத்து வேகப் பெருக்கி அணுமின் உலைகள் தோரியம்-232 இடையே இடப்பட்டு, மின்சார உற்பத்தியும் எதிர்கால யுரேனியம்-233 பக்க விளைச்சலும் ஒரே சமயத்தில் உண்டாக்கபடும்.

இந்தியாவின் தற்போதைய யுரேனியம் இருப்பு: 78,000 டன், தோரியம் இருப்பு: 363,000 டன். யுரேனியத்தைப் போல் நாலரை மடங்கு அளவிருக்கும் தோரியத்தைப் பயன்படுத்தும் முக்கட்டத் திட்டத்தின் வெற்றி எதிர்காலத்தில் இயங்கப் போகும் சிக்கலான, அபாயங்கள் ஒளிந்திருக்கும் வேகப் பெருக்கி அணுமின் நிலையங்களின் பாதுகாப்பான இயக்கப் பண்புகளைப் பொருத்தது. முதல் கட்டத்தில் மகத்தான வெற்றி பெற்ற அணுசக்தித் துறையகம் இரண்டாம், மூன்றாம் கட்டங்களில் எவ்விதம் இயக்கி வரும் என்பதை இப்போது ஊகிப்பது கடினமாகும். இதுவரை கல்பாக்கத்தில் 12.5 மெகாவாட் ஆற்றலில் இயங்கி வரும் வேகப் பெருக்கி ஆய்வு அணு உலையில் பெற்ற அனுபவம் போதாது. அடுத்துக் கட்டுமானம் ஆகிவரும் 1200 MWt ஆற்றலில் இயங்கவிருக்கும் வேகப் பெருக்கி அணுமின் உலையின் அனுபவங்கள் முக்கியமானவை. அதன் எதிர்கால இயக்கப் பண்புகளின் சிக்கலான போக்கை இப்போது சிந்திக்க முடியாது.

பாரதத்தின் எதிர்கால அணுசக்தி நிலையத் திட்டங்கள்

தற்போது 14 அணுமின் நிலையங்கள் உலகலாவிய நியதி முறைகளில் இயங்கி 2770 MWe ஆற்றல் மின்சாரத்தைப் பரிமாறி வருகின்றன. பாரத அணுசக்தித் துறையகம் இன்னும் 6 கனநீர் அணுசக்தி நிலையங்களையும் [Pressurized Heavy Water Reactors (PHWR)], இரட்டை ரஷ்யன் மாடல் VVER-1000 அழுத்தநீர் அணுமின் நிலையத்தையும் [Pressurized Water Reactors (PWR)] கட்டுமானம் செய்து வருகிறது. இந்த எட்டு அணுமின் நிலையங்கள் இயங்க ஆரம்பித்தால், அடுத்து 3960 MWe ஆற்றல் மிகையாக உற்பத்தி செய்யப்படும். அவை திட்டமிட்டபடி 2008 ஆண்டில் இயங்கினால் மொத்தம் 6780 MWe ஆற்றல் இந்தியாவில் உற்பத்தியாகும். புதிதாகத் துவங்கிய 540 MWe ஆற்றல் கொண்ட தாராப்பூர் நிலையம் சிறப்பாக மின்சாரம் பரிமாறினால் 2008 ஆண்டுக்கு மேல், அவற்றைப் போல் 12 இரட்டை நிலைய யூனிட்டுகள் [12x2x540 =12960 MWe ஆற்றல்] நிறுவகமானால் அணுசக்தித் துறையகத்தின் 2020 ஆண்டுக் குறிக்கோளை நிறைவேற்ற முடியும்.

ஆசியாவிலே மிகப்பெரும் 1200 MWt ஆற்றல் கொண்ட வேகப் பெருக்கி [Fast Breeder Power Reactor] டிசைன் செய்யப்பட்டு, கல்பாக்கத்தில் கட்டப்பட்டு வருகிறது. அடுத்து புதிய அணுவியல் முற்போக்கு நுணுக்கங்களைப் புகுத்தி, அழுத்தக் குழல்களில் ஓரளவு கொதிப்பைத் தணிப்புக் கனநீரில் அனுமதித்து, [Allowing Partial Boiling of Coolant in the Pressure Tubes] 700 MWe ஆற்றலில் முற்போக்கு அழுத்தக் கனநீர் அணுமின் நிலையம் [Advanced Heavy Water Reactor (AHWR)] டிசைன் செய்யப்பட்டு வருகிறது. அத்திட்டம் நிறைவேறி இந்தியாவில் 700 MWe ஆற்றல் அணுமின்சக்தி நிலையங்கள் பெருகி இயங்க ஆரம்பித்தால், 2020 ஆண்டுக்குள் 20,000 MWe ஆற்றல் பெற வேண்டும் என்னும் குறிக்கோள் வெற்றி பெற முடியும் என்பதை உறுதியாக நம்பலாம்.

நேருவின் விஞ்ஞான முற்போக்கு நோக்கை மேற்கொண்டு, டாக்டர் ஹோமி பாபா ஆசியாவிலே உயர்ந்த ஓர் அணுவியல் பெளதிக, இரசாயன நுணுக்க ஆய்வுக் கூடத்தையும், அணுமின் துறைக் கூட்டகத் தொழிற் சாலைகளையும் நிறுவி, இந்தியாவில் தொழிற் புரட்சியைச் துவங்கித் தொழில்யுகத்தை நிலைநாட்டினார்! மாபெரும் விஞ்ஞானப் பொறியியல் பணி புரிய, அவிழ்த்து விடப்படாமல் முடங்கிக் கிடக்கும் மானிடத்திறக் களஞ்சியங்கள் [Untapped Human Potentials] இந்தியா வெங்கும் தூண்டுவாரற்று இன்னும் குவிந்து கிடக்கின்றன! பாரத அரசாங்கம், மாநில அரசுகள் தொழிற்துறை ஆக்கத் துறைகளைப் படைத்து அவர்களை ஊக்குவிக்க முற்பட வேண்டும்! இன்னும் குறைந்தது இருபது, இருபத்தியைந்து ஆண்டுகளுக்கு இந்தியா இதுவரை விருத்தி செய்த அணு மின்சக்தியின் ஆதரவில்தான் வளர்ச்சியுற முடியும், என்பது இக்கட்டுரை எழுத்தாளரின் உறுதியான எண்ணம். உலக நாடுகள் முழு ஆராய்ச்சியில் மூழ்கியுள்ள அணுப்பிணைவு சக்தி நிலையங்கள் [Nuclear Fusion Power Stations] அடுத்துத் தோன்றும் வரை, அணுப்பிளவு சக்தி நிலையங்கள் [Nuclear Fission Power Stations] மூலமாகத்தான் பேரளவு மின்சார ஆற்றலை மாந்தர் பெற்றுக் கொள்ள முடியும் என்பதை நாம் நினைவில் வைத்துக் கொள்ள வேண்டும்.

தகவல்:

1. Nuclear Power Corporation of India Ltd WebSite (www.npcil.org) (Updated April 20, 2005)

2. India ‘s First 540 MWe Nuclear Power Plant Achieves ‘Criticality ‘ (NPCIL Report: March 6, 2005)

****

jayabarat@tnt21.com [S. Jayabarathan (April 27, 2005)]

Series Navigation

சி. ஜெயபாரதன், கனடா