திண்ணை

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

முன்னுரை: முப்பத்தி ஆறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு 1966 அக்டோபர் 5 ஆம் தேதி, அமெரிக்காவில் மிச்சிகன் மாநிலத்தில் டெட்ராய்ட் மாநகருக்கு அருகே [Detroit, Michigan, USA] உள்ள என்ரிகோ ஃபெர்மி வேகப் பெருக்கி அணு அலையில் [Enrico Fermi-1, Fast Breeder Reactor] ஏற்பட்ட விபத்தைக் குறிப்பிட்டு, இப்போது இங்கு எழுதுவதின் நோக்கம் என்ன ? பாரதத்தின் கல்பாக்கம் இந்திரா காந்தி அணு ஆராய்ச்சிக் கூடத்தில் தற்போது பிரச்சனைகளால் குறைக்கப்பட்டு 25% ஆற்றலில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் வேகப் பெருக்கி அணு உலை, அமெரிக்காவின் என்ரிகோ ஃபெர்மி அணு உலையை ஒத்தது! மேலும் கல்பாக்கத்தில் உருவாகிக் கொண்டிருக்கும் 500 MWe [1250 MWt] பூத வேகப் பெருக்கி அணு உலையும் அதே இனத்தைச் சேர்ந்தது! ஆகவே என்ரிகோ ஃபெர்மியில் நேர்ந்த விபத்தும், அதன் விளைவுகளும் தனியாக ஆய்வு செய்யப் பட்டு, பாரத அணுவியல் துறையகம் கற்றுக் கொள்ள வேண்டிய சில அறிவுரைகள் இங்கே காட்டப் பட்டுள்ளன!

கல்பாக்கத்தில் 40 MWt ஆற்றல் சோதனை அணு உலைச் சிக்கலுடன் 10 MWt ஆற்றலில் தற்போது இயங்கி வருவது தோல்வித்தன முயற்சியைக் காட்டுகிறது! அதன் முழு அனுபவம் பெறுவதற்குள் அதை விட 30 மடங்கு பெரிய 1250 MWt முன்னாய்வு வேகப் பெருக்கி அணு உலைக்கு [Prototype Fast Breeder Reactor] அடித்தள மிடுவது, மாபெரும் பகடை ஆடும் துணிச்சலாகத் தெரிகிறது! அவ்விதம் துணிந்து 500 MWt மேல் ஆற்றல் கொண்ட வேகப் பெருக்கிகளைக் கட்டிப் பகடை ஆடிய அமெரிக்கா, பிரிட்டன், பிரான்ஸ், ஜெர்மனி, ஜப்பான் போன்ற மேல்நிலை நாடுகள், அணு உலைகளில் பாதுகாப்புச் சிக்கல்கள் மிகுந்து தொடர்ந்து இயக்க முடியாது, செம்மைப் படுத்த நிதியின்றி அவற்றை நிரந்தரமாக நிறுத்தி மூடிவிட்டன!

வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளில் ஒளிந்துள்ள அபாயங்கள்

கீழ்க்காணும் எதிர்பார்ப்பு அபாயங்கள் உலகிலும், பாரதத்திலும் பெரும்பான்மையாக உள்ள வெப்ப அணுமின் உலைகளில் [Thermal Power Reactors] ஏற்பட தூண்டு நிகழ்ச்சிகள் எதுவும் கிடையாது! வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளில் [Fast Breeder Reactor] மட்டுமே அவ்விதத் தனித்துவ விபத்துகள் நேர வாய்ப்புகள் உள்ளன!

1. வெப்பத்தைத் தணிக்கும் சோடிய திரவ ஓட்டம் நொடிப் பொழுது தடைப் பட்டாலும், உஷ்ணம் மிக மிக அதிகரித்து, சில பகுதி எருக்கோல்கள் உருகிக் [Nuclear Fuel Meltdown] கட்டி யாகின்றன!

2. மிதவாக்கி இல்லாததால், எஞ்சிய அணுஎருக் கட்டியோ அல்லது மிஞ்சிய எரிக்கோல்களோ ‘மீறிய பூரண நிலை ‘ [Super-Crticality or Prompt Criticality] அடைந்து கட்டுப் படுத்த முடியாத பேரளவு வெப்பசக்தி உண்டாகி, கீழ் நிலை அணுக்கரு வெடிப்பு [Low Order Nuclear Explosion] நிகழ வாய்ப்புள்ளது! ஆனால் வெடிப்பை தாங்கிக் கொள்ளவும், பொங்கி எழுந்த கதிர்வீச்சுப் பொழிவுகளை உள்ளடக்கவும் இரட்டைக் கோட்டை அரண்கள் அமைக்கப் பட்டுள்ளதால், புறத்தே வாழும் பொது மக்களுக்குத் தீங்குகள் விளையும் வாய்ப்புக்கள் அபூர்வம்.

3. வெப்பத்தைத் தணிக்கும் திரவ சோடிய ஓட்டம் சிறு பொழுது தடைப்பட்டாலும், நியூட்ரான் எண்ணிக்கை நேர் வீதத்தில் மித மிஞ்சி [Positive Reactivity or Power Coefficient] பெருக்கிறது. அணு உலை டிசைநர்கள் அவ்விதம் எழும் நியூட்ரான்களின் மீறிய பிறப்பைக் கட்டுப் படுத்த, உடனே ‘நியூட்ரான் விழுங்கிகளை ‘ [Neutron Absorbers] சுயமாய் உலைக்குள் ஊடுறுவத் தடுப்புச் சாதனங்கள் அமைக்க வேண்டும்.

மிச்சிகன் வேகப் பெருக்கி அமைப்பின் தனித்துவம் என்ன ?

டெட்ராய்ட் எடிஸன் கம்பெனிக்கு [Detroit Edison Power Utility] உரிமையான, அமெரிக்காவின் முதல் வாணிப வேகப் பெருக்கி ஃபெர்மி-1 [Commercial Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR)] அணுமின் உலை மிச்சிகன் மன்றோ மாவட்டத்தின் [Monroe County, Michigan] மாபெரும் ஐந்து ஏரிகளில் ஒன்றன ஈரி லகோனா கரையில் [Lagoona Beach, on Lake Erie] அமைக்கப் பட்டுள்ளது. அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவை [US Atomic Energy Commission] நிறுவக அனுமதி பெற்று, பல எதிர்ப்புகளுக்கு இடையே 1956-1963 ஆண்டுகளில் உருவாக ஆரம்பித்து! முன்னோடி வேகப் பெருக்கி [First Protype Fast Breeder] என்ரிகோவின் ஆற்றல் தகுதி 65 MWe [200 MWt].

அந்தச் சமயத்தில்தான், பிரிட்டனின் விண்ட்ஸ்கேல் இராணுவ புளுடோனிய உற்பத்தி அணு உலையில் [Windscale Military Plutonium Producing Reactor] திரள்கரிக் கட்டுகளின் உஷ்ணம் மிகையாகித் தீப்பற்றி கதிரியக்கம் வெளியேறியது! கனடாவின் சாக் ரிவர் அணு ஆய்வு உலையில் [Chalk River NRX Research Reactor] எரிக்கோல்கள் உருகிச் சிதைவு, அமெரிக்காவின் இதாஹோ கீழாற்றல் அணு உலையில் [Idhaho SL-1 Reactor] ஏற்பட்ட விபத்து ஆகியவற்றால் பல எதிர்ப்புகள் கிளம்பின! ஆனாலும் அவற்றைத் தாண்டி வேகப் பெருக்கி என்ரிகோ-1 இறுதியாக 1963 இல் கட்டி முடிக்கப் பட்டது!

வேகப் பெருக்கி அணு உலையில் வெப்ப அணுமின் உலை [Thermal Power Reactor] போன்று நியூட்ரான்களின் வேகத்தைக் குறைக்கும் மிதவாக்கி [Moderator] பயன்படுவதில்லை.

2. செறிவுள்ள யுரேனியம்235 [30% Enriched U235], புளுடோனியம்239 அல்லது யுரேனியம்233 எருவாக உபயோகமாகிறது.

3. அணு உலையைச் சுற்றிலும் செழிப்பு யுரேனியம்238, அல்லது தோரியம்232 [Fertile Materials] அமைக்கப் பட்டு, அணு உலை இயக்கத்தின் போது நியூட்ரான்கள் தாக்கும்படி செய்து, அவை புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 அணுப்பிளவு எருவாக [Fissile Materials] மாற்றப் படுகின்றன. அம்முறையில் பிளவு எரு இட்ட அளவை விட இயக்கத்தில் பெற்ற அளவைப் [1.2-1.4 மடங்கு] பெருக்கிறது.

4. அணு உலையில் உண்டாகும் அபரி மிதமான வெப்பத்தைத் தணித்துக் கடத்த திரவ உலோகம் மட்டுமே [Liquid Metal] உபயோகப் படுத்த வேண்டும். பெரும்பான்மையான வேகப் பெருக்கியில் திரவ சோடியம் [Liquid Sodium] பயன்படுத்தப் படுகிறது. தகுதி பெற்ற சோடியத்தின் துர்குணம் கசியும் நீருடன் மூர்க்க மாகச் சேர்ந்து தொல்லை கொடுக்கிறது. ஆதலால் எங்கிருந்தும் நீர்க்கசிவு சோடியத்தில் நெருங்க கூடாது. அதாவது நீராவிக் கொதி கலன்களில் [Steam Generators] நீர் வெளியேறி சோடியத்தைத் தீண்டிவிடும்படிப் பழுதுகள் எதுவும் நேர்ந்திடக் கூடாது. அதுபோல் சோடியத்துடன் ஆக்ஸிஜன் சேர்ந்தாலும் திடார் வெடிப்பு ஏற்பட்டுத் தீப் பற்ற வாய்ப்புள்ளது!

Indira Gandhi Atomic Research Centre

5. அணு உலை சூன்யம் [Vacuum] ஆக்கப்பட்டு, ஆர்கான் வாயு நிறப்பட்டுள்ளது. வெப்பத்தைத் தணிக்கும் சோடிய திரவம் 2400 psi அழுத்தத்தில் 1050 டிகிரி F உஷ்ணத்தில் முதல் வெப்ப மாற்றிச் [First Heat Exchanger] சுற்றோட்டத்தில் அனுப்பப்படுகிறது. இரண்டாவது வெப்ப மாற்றியில் [Second Heat Exchanger] சோடிய திரவம் 975 டிகிரி F உஷ்ணத்தில் சுற்றி வருகிறது. டர்மைனை ஓட்டும் நீராவியின் உஷ்ணம் 900 டிகிரி F. அணு உலையில் நீர் தீண்டல் நேர்வதைத் தடுக்கவே இரண்டாவது வெப்ப மாற்றி அமைக்கப் பட்டுள்ளது.

என்ரிகோ வேகப் பெருக்கி அணு உலையில் என்ன நிகழ்ந்தது ?

1963 ஆகஸ்டு மாதம் என்ரிகோ-1 இல் முதல் பூரணத் தொடரியக்கம் [First Critical Chain Reaction] உண்டாகி 1966 ஜனவரி வரை ஆரம்ப நிலை ஆய்வுகள் செய்யப் பட்டன. அந்த ஆண்டு ஆகஸ்டில் அணு உலை 50% ஆற்றலில் 33 MWe [95 MWt] முதன் முதல் இயங்க ஆரம்பித்தது! அக்டோபர் 4 ஆம் தேதி அன்று 20% [40 MWt] ஆற்றலில் இயங்கும் போதுதான் பிரச்சனைகள் முதன் முதலில் தோன்ற ஆரம்பித்தன!

Fuel Reprocessing Plant

அணு உலைத் திரவ சோடியத்தில் 40 MWt ஆற்றலுக்கு ஏற்றபடி உள்ள உஷ்ண மின்றி அதிகமாக ஏனோ கருவிகள் காட்டின ! இயக்குநர் அதைச் சோதிக்கச் சென்ற போது, அடுத்து எதிர்பாராமல் கதிர்வீச்சு அதிகரிப்பு எச்சரிக்கை ஒலிகள் கீச்சிட்டன! உடனே ‘கதிர்வீச்சு அதிகரிப்பு ‘ என்று குறிப்பிடும் ‘முதல் நிலை அபாய அறிவிப்பு ‘ [Class I Emergency Announcement] ஒலிபெருக்கி மூலம் அறிவிக்கப் பட்டது! அடுத்து இயக்குநர் கோட்டை அரணில் காற்றோட்ட புற இணைப்புகள், கதவுகள், ஜன்னல்கள் யாவும் ஒருங்கே மூடப் பட்டன!

அணு உலையில் திரவ சோடிய ஓட்டத்தை நிறுத்திய 27 வினாடிகளில் எருக்கோல்கள் உருகிவிடும் அபாய நிலையை இயக்குநர்கள் முன்பாகவே அறிந்திருந்தார்கள். அடுத்து அணு உலையின் ஆற்றலை மெதுவாக குறைத்து நிறுத்திவிட இயக்குநர் முற்பட்டார்கள். ஆனால் அறிவு கெட்ட தன்மையில் முறையாகத் ‘திடார் நிறுத்தம் ‘ [Scram or Shutdown] செய்யாதது முடிவில் பெருந் தவறாகி விட்டது! காரணம் திடார் நிறுத்தம், ‘வெப்ப அதிர்ச்சி ‘ [Thermal Shock] உண்டாக்கி அணு உலையில் சாதனங்கள் முறிவடையலாம் என்று அச்சம் ஏற்பட்டது! ஆனால் அடுத்த 10 நிமிடங்களில் பயந்து, இயக்குநர் அணு உலையைத் ‘திடார் நிறுத்தம் ‘ [Scram] செய்தனர்!

குழப்ப நிலையில் தடிமாறிய இயக்குநர்களுக்கு அணு உலைக்குள் என்ன நேர்ந்து விட்டது என்று தெரியவில்லை! உலையின் எருக்கோல்களின் உஷ்ணம் ஏறி அவை உருகிப் போயிருந்தால், திரவ யுரேனிய உலோகம் அணுக்கலனின் அடித்தளத்தில் ஓடித் தங்கிக் கிடக்கும்! இரண்டு வாரங்களுக்குப் பிறகு ஆராய்ந்ததில் மெய்யாகவே ஆறு எருகோல் கட்டுகள் [Six Fuel Subassemblies] உருகிப் போனது அறிய வந்தது! நல்ல வேளையாக உருகிய கட்டிகள் ‘மீறிய பூரணத் தொடரியக்கத்தை ‘ [Prompt Criticality Chain Reaction] ஏற்படுத்த வில்லை!

அடுத்த ஒரு மாதத்தில் சிதைவான எருக்கட்டிகளை எவ்விதம் எடுப்பது என்று திட்டங்கள் தயாராகின. தூர சுய யியக்குக் காட்சிக் கருவிகள் மூலம் பார்த்ததில், உடைந்த ஸிர்கோனியத் தகடு [Zirconium Metal Piece] ஒன்றை உலைக் கலனில் கண்டார்கள். அந்தத் தகடுதான் சோடிய திரவ ஓட்டத்தை நிறுத்தி சில எருகோல்களுக்கு உஷ்ணத்தை ஏற்றி விட்டது. பதினெட்டு மாதங்கள் கழித்து 1970 பிப்ரவரியில் உடைந்த ஸிர்கோனியத் துணுக்குகளும், சிதைந்த எருக்கோல்களும் நீக்கப் பட்டன.

அடுத்து மறுபடியும் புதிய எருக்கோல்கள் நுழைக்கப் பட்டு, 1970 மே மாதம் மறுபடியும் வேகப் பெருக்கி துவக்கப் பட்டது. அப்போது திடாரென ஒரு பைப் வெடித்து, 200 காலன் சோடிய திரவம் தீப்பற்றி எரிந்து பெருஞ் சேதம் விளைந்தது! அதைச் சுத்தம் செய்து மறுபடியும் அக்டோபரில் அணு உலை இயக்கப் பட்டு முழு ஆற்றலை [65 MWe] அடைந்தது. அதற்குள் நிதித் தொகை பங்கிட்ட பல கம்பெனிகள் பின்வாங்கவே, மேற்கொண்டு டெட்ராய்ட் எடிஸன் மின்னாற்றல் கம்பெனியின் கையில் நிதி வற்றி வரண்டது. 1972 ஆகஸ்டில் அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவை [Atomic Energy Commission] என்ரிகோ-1 இன் இயக்க லைஸென்ஸை நீடிக்க மறுத்து விட்டது. அடுத்து நவம்பரில் என்ரிகோ-1 நிரந்தரமாய் மூடப் பட்டது!

மிச்சிகன் வேகப் பெருக்கி 1963 முதல் 1972 வரை இயங்கி மின்சக்தி பரிமாறிய காலம், 378 மணி நேரங்கள்தான் [16 நாட்கள்] என்று அறியும் போது அதன் சிக்கல்கள் தெளிவாகப் புரிகின்றன! அடுத்து அணு உலையை ‘முடத்துவப் படுத்தல் ‘ [Reactor Decommission] செய்ய 4 மில்லியன் டாலர் ஒதுக்கி வைக்கப் பட்டது!

வேகப் பெருக்கி, வெப்ப அணு உலைகளின் வேறுபாடுகள்

இயற்கையாகக் கிடைக்கும் தாதுவில் 99.3% யுரேனியம்238, 0.7% யுரேனியம்235 ஆகிய இரண்டும் உள்ளன. அடுத்து யுரேனியத்தை விட இந்தியாவில் ஏராளமாக இயற்கையில் தோரியம்232 தாதுவாகக் கிடைக்கிறது. இம்மூன்றிலும் யுரேனியம்235 உலோகம் ஒன்றுதான் தானாகவோ, அன்றி நியூட்ரான் கணைகள் தாக்கியோ இரண்டாகப் பிளந்து வெப்ப சக்தியை வெளியேற்றுகிறது. பிளக்க முடியாத யுரேனியம்238, தோரியம்232 ஆகிய செழிப்பு உலோகங்களை [Fertile Materials], இயங்கும் அணு உலைகளின் மையத்தில் உள்ள எருக்கருவைச் [Fuel Core] சுற்றிலும் வேக நியூட்ரான் தாக்கும் கவச அரண்களாக வைத்து [Blankets], அவற்றைப் பிளவு உலோகங்களாக [Fissile Material] மாற்றலாம்.

அவ்விதம் புரியும் நியூட்ரான் கதிரூட்டில், அணுக்கருத் தேய்வுகளுக்குப் பின் யுரேனியம்238 பிளவு படும் புளுடோனியம்239 ஆகவும், தோரியம்232 பிளவு படும் யுரேனியம்233 ஆகவும் மாறுகின்றன. அதாவது யுரேனியம்235, புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 ஆகிய மூன்று பிளவு உலோகங்களே, அணு உலைகள் இயக்கத்துக்கு எருக்களாய்ப் பயன்படுத்தத் தேவைப் படுகின்றன. இந்த எருக்களைப் பிளக்க, சில அணு உலைகளில் நியூட்ரான்களின் வேகம் ‘மிதவாக்கியால் ‘ [Moderator: Water, Heavy Water or Graphite] குறைக்கப்பட வேண்டும். மிதவாக்கி யில்லாத சில அணு உலைகளில் வேக நியூட்ரான்கள் அணுஎருக்களில் பிளவுகள் புரியும்.

எவ்வித முறைகளில் யுரேனியம்235, புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 ஆகியவற்றைத் தயாரிக்கலாம் என்பதுதான் உலக நாடுகளின் தலையாய பிரச்சனை! இயற்கைத் தாதுவில் உள்ள 0.7% யுரேனியம்235 எருவைப் பிரித்தெடுக்க, அமெரிக்கா, ரஷ்யா, பிரிட்டன், பிரான்ஸ், சைனா போன்ற வல்லரசுகள் ‘வாயுப் பிரிப்பு முறையைக் ‘ [Gaseous Diffusion Process] கையாண்டு, யுரேனியம்235 எருவின் திரட்சியைச் [U235 Concentration] சேமிக்கின்றன. அமெரிக்க, ஐரோப்பிய டிசைன்களான ‘கொதிநீர் அணு உலைகள் ‘ [Boiling Water Reactors (BWR)], ‘அழுத்தநீர் அணு உலைகள் ‘ [Pressurised Water Reactors (PWR)] ஆகியவற்றில் [3%-4%] திரட்சி யுள்ள யுரேனியம்235 [3%-4% Enriched U235] எரிபொருள் உபயோக மாகிறது.

கனடாவின் டிசைன் ‘காண்டு ‘ அணுமின் சக்தி [Canadian Deuterium Uranium (CANDU)] நிலையங்களில் இயற்கை யுரேனியமும் [99.3% U238+0.7% U235], வெப்பத்தைத் தணிக்க, நியூட்ரான்களை மிதமாக்கக் கனநீரும் [Heavy Water (Deuterium Oxide)] பயன் படுகின்றன. காண்டு அழுத்தக் கனநீர் அணு உலைகள் [Pressurised Heavy Water Reactors (PHWR)] கனடா, இந்தியா, பாகிஸ்தான், கொரியா, அர்ஜென்டைனா, ருமேனியா, சைனா ஆகிய நாடுகளில் இயங்கி வருகின்றன. மிதமாக்கப் பட்ட வெப்ப நியூட்ரான்கள் பயன்படும் அணு உலைகள் ‘வெப்ப அணு உலைகள் ‘ [Thermal Reactors] என்று அழைக்கப் படுகின்றன. BWR, PWR, PHWR ஆகியவை மூன்றும் வெப்ப அணு உலை இனத்தைச் சேர்ந்தவை. வெப்ப அணு உலைகளில், நியூட்ரான் மிதவாக்கியும், வெப்பத்தைக் கடத்தும் திரவமும் [Water or Heavy Water] ஒன்றாகவோ அல்லது தனித்தனி யாகவோ இருக்கலாம். பிரிட்டனில் உள்ள சில அணு உலைகளில், மிதவாக்கித் திரள்கரியாகவும் [Graphite], வெப்பக் கடத்தி கரியமில வாயுவாகவும் [Carbon dioxide Gas] பயன்படுகிறது.

செழிப்பு உலோகங்களான யுரேனியம்238, தோரியம்232 ஆகியவற்றை அணு உலைகளில் வேக நியூட்ரான்கள் தாக்கினால்தான் பிளவு உலோகங்களான புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 ஆகியவை உண்டாகும். ஆதலால் அவற்றை மிகையாக உற்பத்தி செய்ய, மிதவாக்கி யில்லாத ஓர் தனிப்பட்ட அணு உலை தேவைப்படுகிறது. மிதவாக்கி யில்லாத அணு உலைகளே வேக அணு உலை [Fast Reactor] என்று அழைக்கப் படுகின்றன. பாரதத்தின் [FBTR, PFR], பிரான்ஸின் [Rapsodie, Phenix, Super Phenix] ஆகியவை யாவும் வேக அணு உலை ரகத்தைச் சேர்ந்தவை!

வேகப் பெருக்கிகளில் அணுஎரு இரட்டிப்புக் காலம்.

வேக அணு உலைகளை முதலில் இயக்க முக்கிய அணுப்பிளவு எரு திரட்சியான யுரேனியம்235 [Greater than 30% Enriched U235] அல்லது புளுடோனியம்239 தேவைப் படுகிறது. மைய எரிக்கோல்களைச் சுற்றிலும் யுரேனியம்238, அல்லது தோரியம்232 உலோகத்தைக் கவச அரணாக வைத்தால், அணு உலையில் உண்டாகி வெளியேறும் வேக நியூட்ரான்கள் அவற்றைத் தாக்கும். தேய்வுத் தொடர்ச்சியில் யுரேனியம்238, புளுடோனியம்239 ஆகவும் தோரியம்232, யுரேனியம்233 ஆகவும் மாறுகின்றன. வேக அணு உலை இயங்கும் போது மூல அணுஎரு குறைந்து, புதிய அணுஎரு தொடர்ந்து கவச அரணில் கூடுகிறது. அதாவது முதலில் இட்ட எருவைவிட, விளைந்த எரு மிஞ்சியதாகக் காணப் படுகிறது! அவ்விதம் எரிபொருள் பெருகும் அமைப்பே ‘வேக எருப்பெருக்கி அணு உலை ‘ [Fast Breeder Reactor] என்று குறிப்பிடப் படுகிறது. மையத்தில் உள்ள அணுஎரு கரைந்து சிறுக்கும் போது, அரணில் அணுஎரு கூடிப் பெருகுகிறது! சராசரி ‘எருப் பெருக்கு விகிதம் ‘ [Fuel Breeding Ratio] 1.2! அதாவது ஒரு டன் எருவில் ஆரம்பமாகும் அணு உலை, குறிப்பிட்ட காலத்தில் 20% மிகையாக 1.2 டன் புதிய அணு எருவை ஈன்றுகிறது! அவ்வழியில் புதிய எருவின் ‘இரட்டிப்புக் காலம் ‘ [Doubling Time] 10-15 ஆண்டுகள் என்று கணக்கிடப் பட்டுள்ளது!

Supercritical Chain Reaction

அணு உலை இயக்கத்தில் வேக நியூட்ரான் தாக்கும் போது, எரிக்கோல்கள் சிதைவதாலும், வெப்பத்தில் உப்பித் திரிபு அடைவதாலும், கதிர்வீசும் பிளவுக் கழிவுகள் தொடர்ந்து சேருவதாலும், அணு உலை நிறுத்தப் பட்டு எரிக்கோல்கள் மாற்றப் பட வேண்டும். அதே சமயம் கவச அரணில் தேங்கிய யுரேனியம்238 அல்லது தோரியம்232 கூட்டுகள், புதிதாய் உண்டான புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 ஆகிய எருக்களைத் தனியாகப் பிரிக்கவும், கதிரியக்கக் கழிவுகளைச் சுத்திகரிக்கவும் அவை அணு உலையிலிருந்து நீக்கப் பட்டு எருச் சுத்திகரிப்புத் தொழிற்கூடத்திற்கு [Spent Fuel Reprocessing Plant] அனுப்பப்பட வேண்டும்.

எட்வெர்டு டெல்லர் செய்த எச்சரிக்கை அபாயங்கள் என்ன ?

அமெரிக்கா அணுசக்திப் பேரவை 1968 இல் 71 மில்லியன் டாலரை வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளின் வளர்ச்சிக்கு ஒதுக்கியது. அத்திட்டத்தின்படி 200 MWt ஆற்றலிலிருந்து 1000 MWt ஆற்றலுள்ள பூத வேகப் பெருக்கிகளை நிறுவ அமெரிக்கா தயாரானது. வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதங்களுக்காக [Thermo Nuclear Weapons] வேக நியூட்ரான் ஆய்வு அணு உலையில் பல காலம் ஆராய்ச்சி செய்து பயிற்சி பெற்ற டாக்டர் எட்வெர்டு டெல்லர் [Dr. Edward Teller] பூத வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளின் அபாயங்களைப் பற்றி அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவைக்கு எடுத்துரைத்தார். எட்வெர்டு டெல்லர்தான் ஹைடிரஜன் குண்டுகளின் பிதாவாகக் கருதப் படுபவர்! அவர் கூறியது:

1. ‘1000 MWt வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளுக்குத் தீனி போட, புளுடோனியம் ஒரு டன்னுக்கும் மிகையாகவே தேவைப்படுகிறது! அந்தப் பேரளவு புளுடோனியத்தால் நேரக் கூடிய பெரு விபத்தைப் பற்றி மிகவும் கவலைப் படுகிறேன் ‘.

2. ‘உதாரணமாக 2 டன் புளுடோனியம்239 வேண்டும் என்று வைத்துக் கொண்டால், அதில் ஆயிரத்தில் ஒரு பகுதி 2 கிலோ கிராம் நிறைப் [2 kg Plutonium239] ‘பூரணத் தொடரியக்கம் ‘ [Critical Chain Reaction] உண்டாக்கித் தொல்லை தர வல்லது! ‘

3. ‘மேற்கூறிய அபாயத்தால், அணு உலையில் 2 டன் புளுடோனியம் உருகிட வாய்ப்புள்ளது! அதில் 1%-5% புளுடோனியம் எங்கே போய்த் தொத்திக் கொள்ளப் போகிறது, மற்றும் உலை உலோகங்கள் எவற்றோடு இணைந்து கொள்ளப் போகிறது என்பதைப் பலர் தெளிவாக அறிந்து கொள்ள முடியும். ஒரு சிறு பகுதி புளுடோனியம் வேகப் பெருக்கியில், பெரிய அபாயத்தை விளைவிக்க வல்லது என்பதை அறிய வேண்டும் ‘.

பூத வேகப் பெருக்கி அணுமின் உலைகள் இந்தியாவுக்கு ஏற்றவையா ?

பேரழிவு அணு ஆயுதங்களை அமெரிக்காவில் ஆக்க முன்னோடியாக, வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளை டிசைன் செய்து, நடுக்கமுடன் இயக்கிப் பயிற்சி பெற்ற டாக்டர் எர்வெர்டு டெல்லர் ஆரம்பத்தில் செய்த எச்சரிக்கை இந்தியாவுக்கும் தகுதியானதே! வெப்பக் கடத்தியான சோடியத் திரவம் கண்ணிமைப் பொழுதில் தடைப்பட்டாலும், நியூட்ரான்களின் பெருக்கம் மீறி, அதனால் அணுஎருவின் உஷ்ணம் ஏறி, எருக்கோல்கள் உருகிட ஏதுவாகிறது! பிறகு அதுவே அணு உலை வெடிப்பைத் தூண்டி, கதிரியக்கத் துணுக்குகளை வெளியாக்கவும் வழியாகிறது!

அணு உலைகளிலே மிகவும் நுணுக்கமான, மேலும் சிக்கலான, பிரச்சனைகள் மிகுந்த, மூர்க்கத் தன்மை நிறைந்தவை, வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளே! அணுசக்திப் பொறியியல் வளர்ச்சிக்கும் ஆராய்ச்சிக்கும் தகுதியானவை [50-250] MWe ஆற்றல் உள்ள வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளே! அவற்றுக்கும் மிகையான 500 MWe பூத ஆற்றல் நிலையத்தைப் பாரதம் கட்ட முற்படுவது, நிதி விரையம் ஆக்குவதோடு ஒளிந்துள்ள அபாயங்கள் நேரத் தயாராகும் கண்மூடித் துணிச்சலாகும்!

அதே சமயத்தில் பதினான்கு வெப்ப அணுமின் உலைகளை இதுவரை வெற்றிகரமாக இயக்கி, தற்போது 500 MWe ஆற்றல் கொண்ட அழுத்தக் கனநீர் அணுமின் இரட்டை உலைகளைப் பாரதம் தாராப்பூரில் நிறுவி வருவது, பாராட்டத் தக்கத் திட்டங்களாகும்.

தகவல்கள்:

1. Enrico Fermi Unit-1 Michigan 1963, The Nuclear History Site, Reactor Basics & Historical Safety Record.

2. The Careless Atom By: Sheldon Nowick

3. Enrico Fermi Nuclear Power Station Unit:1,

4. Detroit Edition Company History [May 2001]

5. Enricao Fermi-1, Nuke DataBase System

*************************

jayabar@bmts.com