இப்போது சர்வதேச சந்தையிலிருந்து யுரேனியத்தை நாம் அணுக முடியும் என்பதால், அனல்மின் உலைகளின் திறன் வளர்ச்சிப் பாதையில் உள்ளது. இந்த விரிவாக்கம் இந்தியாவில் தோரியம் சார்ந்த அணுசக்தி உற்பத்திக்கு விரைவாக மாறுவதற்கு ஒரு வாய்ப்பாகும்.
இந்தியாவின் அணுசக்தி உத்தி நீண்டகாலமாக மூன்று கட்டத் திட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்தத் திட்டம் ஒரு அடிப்படை வரம்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்தியாவில் யுரேனிய வளங்கள் குறைவாக உள்ளன. அதே நேரத்தில், தோரியத்தின் பெரிய இருப்புக்கள் உள்ளன. முதல் கட்டத்தில், அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (pressurised heavy water reactors (PHWR)) யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. மேலும், அவை புளூட்டோனியத்தை ஒரு துணைப் பொருளாகவும் உற்பத்தி செய்கின்றன. இரண்டாம் கட்டத்தில், இந்த புளூட்டோனியம் வேக ஈனுலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த உலைகள் கிடைக்கக்கூடிய எரிபொருளைப் பன்மடங்கு பெருக்குகின்றன. மேலும், அவை இறுதி கட்டத்திற்கான அடித்தளத்தையும் தயார் செய்கின்றன. இறுதிக் கட்டம் தோரியம் அடிப்படையிலான அணுசக்தியில் கவனம் செலுத்துகிறது. இந்தக் கட்டத்தில், தோரியம் யுரேனியம்-233 ஆக மாற்றப்படுகிறது. இது நாட்டிற்கு நீண்டகால எரிசக்தி பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.
முன்னாள் அணுசக்தி ஆணையத் தலைவர் அனில் ககோத்கர், தற்போது ஹோமி பாபா தேசிய நிறுவனத்தின் வேந்தராகவும், ராஜீவ் காந்தி அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப ஆணையத்தின் தலைவராகவும் உள்ளார். அவர் அனில் சசியிடம் குறிப்பிட்டதாவது, இறக்குமதி செய்யப்பட்ட யுரேனியத்தில் இயங்கும் ஒரு பெரிய அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) திறனுடன், இந்தியா உயர்-மதிப்பீடு குறைந்த-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் (High-Assay Low-Enriched Uranium (HALEU)) போன்ற மேம்பட்ட எரிபொருட்களுடன் தோரியத்தை கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் யுரேனியம்-233-ஐ உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கலாம். இந்த செயல்முறை இந்தியாவின் எரிசக்தி சுதந்திரத்தை நோக்கிய பயணத்தை விரைவுபடுத்தும்.
நமது அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) திறனின் விரிவாக்கம், இந்தியாவில் தோரியம் சார்ந்த அணுமின் உற்பத்திக்கு விரைவாக மாறுவதற்கான வாய்ப்பை எந்த அளவிற்கு வழங்குகிறது?
இந்தியாவில் தோரியம் அடிப்படையிலான அணுமின் உற்பத்திக்கு மாறுவது நமது எரிசக்தி சுதந்திரத்தைப் பாதுகாப்பதற்கு மிகவும் முக்கியமானது. இதற்கு வெப்ப அல்லது வேகமான அணு உலைகளில் தோரியத்தை கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் போதுமான அளவு பிளவுபடக்கூடிய யுரேனியம்-233 (U233) இருப்புக்களை உருவாக்குவது அவசியம். மூன்றுகட்ட அணுசக்தித் திட்டம் உருவாக்கப்பட்ட நேரத்தில் எங்கள் மதிப்பிடப்பட்ட உள்நாட்டு யுரேனிய வளங்கள் மிகக் குறைவாக இருந்ததால், வெப்ப உலைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட தேவையான கதிர்வீச்சுத் திறனை உருவாக்குவது சாத்தியமாகவில்லை. இதன் விளைவாக, வேக ஈயுலைகளைக் கட்டுவது அவசியமானது. வேக ஈயுலைகளால் பிளவுபடக்கூடிய எரிபொருளை உற்பத்தி செய்து பெருக்க முடியும். இந்தத் திறன், அவற்றை இந்தத் திட்டத்திற்கு மிகவும் இன்றியமையாததாக மாற்றியது. இந்தக் காரணமே இந்தியாவின் மூன்று கட்ட அணுசக்தித் திட்டத்திற்கு அடிப்படையாக அமைந்தது. அந்தத் திட்டம் இன்றும் செல்லுபடியாகிறது. மேலும், அது தற்போதும் பொருத்தமானதாகவே இருக்கிறது.
தற்போது இந்தியா சர்வதேச சந்தையிலிருந்து யுரேனியத்தை நாம் அணுக முடியும் என்பதால், வெப்ப உலைத் திறன் வளர்ச்சிப் பாதையில் உள்ளது. அணுசக்தி திட்டம் 100GWe அணுசக்தி திறனை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. இதில் அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) மொத்தமாக உள்ளன. இந்த அளவு அதிகரிப்பு அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWR) பெரிய அளவில் பிளவுபடக்கூடிய U-233-ஐ உற்பத்தி செய்யத் தொடங்குவதற்கும், இந்தியாவில் தோரியம் சார்ந்த அணுசக்தி உற்பத்திக்கு விரைவான மாற்றத்தை செயல்படுத்துவதற்கும் ஒரு வாய்ப்பாகும்.
அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைக்கு (PHWR) தோரியம் உயர்-மதிப்பீடு குறைந்த-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் (HALEU) அடிப்படையிலான மாற்று எரிபொருளைக் கொண்டிருப்பது உண்மையில் சாத்தியமாகும். இது பொருளாதார, பாதுகாப்பு மற்றும் நன்மைகளுக்கும் வழிவகுக்கும். அதேநேரத்தில் தோரியத்தை U-233-ஆக திறம்பட மாற்றும். அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளால் (PHWR) தனித்துவமாக வழங்கக்கூடிய இருதரப்புக்கும் நன்மை பயக்கும் சூழ்நிலையை உருவாக்குகிறது.
அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) திறனை 50-75 Gw-ஆக (1Gw அல்லது giga watt என்பது 1000 மெகா வாட்களுக்கு சமம்) அதிகரிப்பதில் கூடுதல் நிதி ஆதாரங்கள் மற்றும் புதிய நிறுவனங்களின் தேவை எவ்வளவு முக்கியமானது?
2047-ம் ஆண்டு இலக்கான தேதிக்குள் அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) திறனை 50-75 GW-ஆக உயர்த்துவதற்கு சராசரியாக ஆண்டுக்கு 3 GWe திறன் கூடுதலாக தேவைப்படும். இதன் பொருள், 700 MWe மற்றும் 220 MWe அலகுகளின் கலவையைப் பொறுத்து ஒவ்வொரு ஆண்டும் 5 முதல் 8 அணு உலைகளைச் சேர்க்க வேண்டும். இதற்கு குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் நிதி ஆதாரங்கள் தேவைப்படும் என்பது தெளிவாகிறது. மேலும், அரசுக்குச் சொந்தமான நிறுவனமான இந்திய அணுசக்தி கழகம் லிமிடெட் (NPCIL) தொழில்நுட்ப வழங்குநராக, திறன் மேம்பாட்டாளராக, தனது சொந்தத் திட்டத்தைத் தொடர்ந்து செயல்படுத்திக்கொண்டே, ஒரு வழிகாட்டியாகவும் மற்றும் ஆலோசகராகவும் செயல்படுத்தும்போது பொது மற்றும் தனியார் துறையைச் சேர்ந்த பல நிறுவனங்களைக் கொண்டுவர வேண்டும். இந்திய அணுசக்தி கழகம் லிமிடெட் (NPCIL) கடந்த காலங்களில் தொழில்துறையில் திறன் மேம்பாட்டிற்காக இதைச் செய்துள்ளது.
வேக ஈனுலைகளில் உருவாக்கம் செய்வதற்கான யுரேனியம் குறைவாகவே கிடைப்பதால், தோரியத்தை பிளவுபடக்கூடிய யுரேனியமாக மாற்றுவதற்கு, தன்னிறைவு பெற்ற தோரியம் சார்ந்த அணுசக்தி உற்பத்தி திறனை அடைவதற்கான அவசியம் எவ்வளவு முக்கியமானது?
இந்தியாவின் மூன்று-கட்டத் திட்டத்தின்கீழ் முதலில் திட்டமிடப்பட்டபடி, தேவையான வேக உலைத் திறனை உருவாக்குவதற்கு காத்திருக்காமல் தோரியம் கட்டநிலையைத் தொடங்குவதற்கான சாத்தியக்கூறு எவ்வளவு சாத்தியமானது? அதாவது முன்பு குறிப்பிட்டது போல, இது இந்தியாவின் எரிசக்தி சுதந்திரத்திற்கு தோரியம் முக்கியமானதாக உள்ளது. வளர்ந்த இந்தியா (Vikasit Bharat) தேவைகளுக்கு ஏற்ப, தோரியம் உருகிய உப்பு உலைகளின் மூலம் (U-233-ன் பிளவிலிருந்து ஆற்றல் வருகிறது. அதேநேரத்தில், சமமான அல்லது சற்று அதிக அளவு U-233 உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது) தன்னிறைவு மின் உற்பத்தித் திறனை அமைக்க முடியும் என்பதே நமது குறிக்கோளாக இருக்க வேண்டும். இதற்கு தோரியத்தை U-233-ஆக மாற்றுவதற்கு போதுமான எண்ணிக்கையிலான பெரிய கதிர்வீச்சு தளங்கள் தேவைப்படுகின்றன. அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWRs) விரிவடைந்துவரும் திறன் ஒரு நடைமுறைத் தீர்வை வழங்குகிறது. இந்த உலைகள் எரிசக்திச் சுதந்திரத்தை நோக்கிய பயணத்திற்கு ஒரு உடனடி வாய்ப்பை அளிக்கின்றன. வேக ஈனுலைகளின் திறன் முழுமையாக மேம்படுத்தப்படும் வரை காத்திருக்காமல் இதைச் செய்ய முடியும்.
இந்தச் சூழலில், இறக்குமதி செய்யப்பட்ட யுரேனியத்தால் எரிபொருளாகக் கொண்ட அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWR) முக்கியப்பங்கு, தோரியத்தின் கதிர்வீச்சு மூலம் (HALEU உடன்) தோரியத்தை பிளவுபடக்கூடிய யுரேனியமாக மாற்றுவதற்கு உதவுவதை நீங்கள் எவ்வாறு பார்க்கிறீர்கள்?
இரண்டாம் கட்டத்தில் உருவாக்கப்படவுள்ள வேக ஈனுலைகளில் (fast breeder reactors (FBR)), தோரியத்தின் கதிர்வீச்சு மூலம் தோரியத்தை பிளவுபடக்கூடிய யுரேனியமாக மாற்றுவது திட்டமிடப்பட்டது. இரண்டாம்கட்டத் திட்டத்தில் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ள நிலையில், தோரியத்தை U233-ஆக மாற்றுவதற்கான கதிர்வீச்சுத் தளங்களை உருவாக்குவதற்கான அதன் முழு அளவிலான பயன்பாடு கணிசமாக தாமதமாகிறது. வேக உலைத் துறையில் சமநிலை மேம்பாட்டுப் பணிகளில் ஆக்சைடு-எரிபொருள் கொண்ட முன்மாதிரி வேக ஈனுலையை (Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR)) நிறைவு செய்தல், தொடர்ச்சியான வேக ஈனுலைகளை (FBR) உருவாக்குதல், வேக உலை திறனின் விரைவான வளர்ச்சிக்கு குறுகிய இரட்டிப்பு நேர உலோக-எரிபொருள் வேக உலைகளை உருவாக்குதல் மற்றும் அடுத்தடுத்த பயன்பாடு ஆகியவை அடங்கும். கூடுதலாக, இது தொடர்புடைய நீர் மற்றும் பைரோ-அணுக்கரு மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பங்களை நிறுவுதல் ஆகியவை இதில் அடங்கும்.
மீதமுள்ள வளர்ச்சிக்குத் தேவையான கால அளவைக் கருத்தில் கொண்டு, தேசிய எரிசக்தித் தேவைகளுக்கு ஏற்ப அளவில் யுரேனியம் சார்ந்த மின் உற்பத்தியிலிருந்து கையகப்படுத்தும் திறன் கொண்ட தோரியம் சார்ந்த மின் உற்பத்தித் திறனை ஆதரிக்கத் தேவையான அளவுகளில் U-233 ஐ உற்பத்தி செய்யத் தேவையான வேகமான உலைத் திறன், பொருத்தமான நேரத்தில் கிடைப்பது சாத்தியமில்லை. மறுபுறம், இறக்குமதி செய்யப்பட்ட யுரேனியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட பெரிய அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWR) திறன் உருவாகி வருகிறது. அதற்குப் பதிலாக உயர்-மதிப்பீடு குறைந்த-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியத்தை (HALEU) இறக்குமதி செய்து, தோரியத்துடன் அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளில் (PHWR) அதை கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் இழந்த நிலத்தை மீண்டும் பெறவும், தோரியம்-யுரேனியம்233 நிலையை மிக முன்னதாகவே தொடங்கவும் வழிவகுக்கும். இந்த அணுகுமுறை ஒரு இருதரப்புக்கும் நன்மை பயக்கும் சூழ்நிலையை உருவாக்குகிறது. இது தவறவிடக்கூடாத ஒரு வாய்ப்பு.
வேகமான அணு உலை மேம்பாட்டுத் திட்டமும், அதேநேரத்தில் தொடர வேண்டுமா?
ஆம். எந்த சந்தேகமே இல்லை. இந்தியா இன்னும் ஒரு வளர்ச்சிப் பாதையில் உள்ளது. அதன் எரிசக்தித் தேவைகள் தொடர்ந்து அதிகரித்துக்கொண்டே இருக்கும். குறைந்தபட்சம் இணைவு ஆற்றல் களத்திற்கு வரும் வரை, நமது வளர்ந்துவரும் எரிசக்தித் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய அணு எரிபொருள் பெருக்கம் அவசியமாக இருக்கும்.
இந்தியாவை மாற்றுவதற்கான அணுசக்தியின் நிலையான பயன்பாடு மற்றும் மேம்பாடு (சாந்தி) சட்டம், 2025, இறக்குமதி செய்யப்பட்ட LWR அடிப்படையிலான அணுசக்தித் திட்டங்களுக்கு அதிக வாய்ப்புகளைத் திறந்துவிடுகிறது. அவற்றின் சாத்தியக்கூறுகளை நீங்கள் எவ்வாறு பார்க்கிறீர்கள்?
இறக்குமதி செய்யப்பட்ட இலகு நீர் உலைகளை (Light-Water Reactor (LWR)) நான் எப்போதும் ஒரு கூடுதல் அம்சமாகவே கருதி வருகிறேன். நமது பெரிய மற்றும் வளர்ந்துவரும் எரிசக்தித் தேவைகள் மற்றும் நமது செயல்படுத்தல் திறனில் உள்ள பற்றாக்குறை ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, அத்தகைய கூடுதல் அம்சங்கள் பொருளாதாரரீதியாக போட்டித்தன்மை வாய்ந்ததாகவும் நமது அணு எரிபொருள் சுழற்சி கொள்கைகளுடன் ஒத்துப்போகும் வகையிலும் இருந்தால் உதவியாக இருக்கும்.
மேலும், நமது நாட்டிற்குத் தேவையான எதிர்கால தொழில்நுட்பங்களுக்கான (உலோக எரிபொருள் உலைகள், உருகிய உப்பு உலைகள், உயர் வெப்பநிலை உலைகள், தோரியம் எரிபொருள் சுழற்சிகள் போன்றவை) நமது மேம்பாட்டு முயற்சிகளுக்கு முன்னுரிமை அளிக்க வேண்டும் மற்றும் தற்போதைய முக்கியத் தேவைகளை நிவர்த்தி செய்யத் தயாராக உள்ள நிரூபிக்கப்பட்ட இறக்குமதி செய்யப்பட்ட தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்திக்கொள்ள வேண்டும்.
மதிப்பீடுகளின்படி, 1,000 மெகாவாட் திறன் கொண்ட இலகு நீர் அணு உலைக்கு (LWR) 80% மின் உற்பத்தித் திறன் காரணியில் (PLF) ஆண்டுக்கு சுமார் 25 டன் செறிவூட்டப்பட்ட எரிபொருள் தேவைப்படும். ஒரு டன்னுக்கு எரிபொருளின் விலை சுமார் $1.76 மில்லியனைக் கருத்தில் கொண்டு, இலகு நீர் அணு உலை (LWR) ஆலைக்கான எரிபொருள் செலவு ஆண்டுக்கு சுமார் ரூ.350 கோடியாக இருக்கும். இதன் பொருள், இந்த விகிதத்தில், 1 டாலர் என்பது ரூ. 80 ஆகும். செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியத்திற்குப் பதிலாக இயற்கை யுரேனியம் பயன்படுத்தப்படுவதால், அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளுக்கான (PHWR) எரிபொருள் மதிப்பீடுகள் குறைவாக இருக்கலாம். இந்த எண்களைக் கருத்தில் கொண்டு, அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWR) சிறிய அளவிலான செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியத்துடன் தோரியத்தை இணைப்பதில் உள்ள சமரசத்தை நீங்கள் எவ்வாறு பார்க்கிறீர்கள்?. மேலும், செலவுக் கண்ணோட்டத்தில் இந்த முன்மொழிவு எவ்வளவு சாத்தியமானது?
கொடுக்கப்பட்ட அணுசக்தி உற்பத்தித் திறனை ஆதரிக்க தேவையான வெட்டியெடுக்கப்பட்ட யுரேனியத்தைப் பொறுத்தவரை, அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) இலகு நீர் அணு உலைகளுடன் (LWR) ஒப்பிடும்போது மிகவும் திறமையானவை. இருப்பினும், இயற்கை யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்தும் PHWR உலைகளில் எரிபொருள் தயாரிப்பு மற்றும் எரிபொருள் சுழற்சியின் பிந்தைய கட்டச் செலவுகள் அதிகமாக உள்ளன. இதற்குக் காரணம், எரிபொருள் எரிந்து தீரும் அளவு குறைவாக இருப்பதுதான், இது அதிக எரிபொருள் பயன்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது. அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகள் (PHWR) எரிபொருளில் செறிவூட்டலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த செலவுகள் குறையும். எரிப்பு குறைந்தபட்ச வரம்பைவிட அதிகமாக இருந்தால், தோரியம் மேலும் சிக்கனத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலையில் (PHWR), உயர்-மதிப்பீடு குறைந்த-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் (HALEU) - தோரியம் எரிபொருளைப் பயன்படுத்தும்போது குறைவாக உள்ளது. இந்தச் செலவு, இயற்கை யுரேனியத்தில் இயங்கும் அழுத்தப்பட்ட கனநீர் உலைகளின் (PHWR) செலவை விடக் குறைவாகும்.
Original Article : Why Thorium-based nuclear power generation is key to securing India’s energy independence?. -Anil Sasi