काकरापारा परमाणु ऊर्जा संयंत्र

संदर्भ 

प्रधानमंत्री ने काकरापारा परमाणु ऊर्जा संयंत्र (Kakrapar Atomic Power Station -KAPS) में दो नए दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (Pressurized Heavy Water Reactor -PHWRs) का उद्घाटन किया है।

संबंधित तथ्य 

• काकरपारा संयंत्र में दो नई इकाइयाँ 3 और 4 का उद्घाटन किया है, जिसमें प्रत्येक की क्षमता 700 मेगावाट बिजली उत्पादन करने की है, जो भारत में सबसे बड़े स्वदेशी PHWRs हैं।
• ये दोनों रिएक्टर प्रति वर्ष लगभग 10.4 बिलियन यूनिट स्वच्छ बिजली का उत्पादन करेंगे, जिससे गुजरात, महाराष्ट्र, मध्य प्रदेश, छत्तीसगढ़, गोवा तथा केंद्रशासित प्रदेश दादर एवं नगर हवेली एवं दमन और दीव को ऊर्जा की आपूर्ति की जाएगी।

काकरापारा परमाणु ऊर्जा परियोजना (Kakrapar Atomic Power Project -KAPP) 

• यह परियोजना परमाणु ऊर्जा विभाग (Department of Atomic Energy) के सार्वजनिक क्षेत्र की संस्था न्यूक्लियर पॉवर कॉरपोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड (Nuclear Power Corporation of India Limited -NPCIL) द्वारा स्थापित की गई है।
• रिएक्टर: ये रिएक्टर दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (Pressurized Heavy Water Reactor) हैं, जो ईंधन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम तथा शीतलक एवं मॉडरेटर के रूप में भारी जल (Heavy Water) का उपयोग करते हैं।
• शीतलक (Coolant): परमाणु रिएक्टर के तापमान को नियंत्रित करने के लिए शीतलक का उपयोग किया जाता है। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला शीतलक जल है।
• मॉडरेटर (Moderator): पदार्थों जैसे सामान्य जल, भारी जल, ग्रेफाइट आदि का उपयोग रिएक्टर में न्यूट्रॉन की अभिक्रिया को धीमा करने के लिए किया जाता है, जिससे विखंडन की संभावना बढ़ जाती है।
• सुरक्षा संबंधी सुविधाएँ: काकरापारा परमाणु ऊर्जा संयंत्र (KAPS) में स्टील लाइन्ड इनर कन्टेनमेंट (Steel Lined Inner Containment), निष्क्रिय क्षय ताप निष्कासन प्रणाली (Passive Decay Heat Removal System), कन्टेनमेंट स्प्रे सिस्टम (Containment Spray System) और हाइड्रोजन प्रबंधन प्रणाली (Hydrogen Management System) जैसी उन्नत सुरक्षा सुविधाएँ हैं।
  • निष्क्रिय क्षय ताप निष्कासन प्रणाली (Passive Decay Heat Removal System) किसी भी ऑपरेटर कार्रवाई की आवश्यकता के बिना रिएक्टर कोर से क्षय ऊष्मा (रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप जारी) को हटा सकता है।
• भारत अपने त्रिचरणीय परमाणु कार्यक्रम के दूसरे चरण में पहुँच गया है, जिसमें बिजली उत्पादन के लिए 3 से 5% की संवर्द्धन क्षमता वाले U-235 की आवश्यकता होती है।

क्रांतिकता (Criticality) और परमाणु विखंडन (Nuclear Fission) 

• जब प्रत्येक विखंडन घटना अभिक्रियाओं की निरंतर शृंखला को बनाए रखने के लिए पर्याप्त संख्या में न्यूट्रॉन उत्सर्जन करती है, तो एक रिएक्टर क्रांतिकता (Criticality) प्राप्त करता है।
  • पहली क्रांतिकता के रूप में नियंत्रित विखंडन प्रतिक्रिया की शुरुआत है। विखंडन से उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है, जो टरबाइन को घुमाता है और अंततः विद्युत का निर्माण होता है।
• प्रक्रिया: जब एक न्यूट्रॉन (विद्युत आवेशरहित कण) यूरेनियम-235 जैसे परमाणु से टकराकर उसे छोटे परमाणुओं में विभाजित कर देता है तो इस प्रक्रिया को परमाणु विखंडन (Nuclear Fission) कहा जाता है। इस प्रक्रिया में बहुत अधिक मात्रा में ताप निकलता है, जिसे ऊर्जा के रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।
• विखंडनीय सामग्री (Fissile Material): यूरेनियम-235 के सरल विभाजनकारी गुणों के कारण इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा के लिए किया जाता है।

महत्त्व

• स्वच्छ ऊर्जा का विस्तार: काकरापारा परमाणु ऊर्जा परियोजना (KAPP) से कई पश्चिमी राज्यों को स्वच्छ ऊर्जा की आपूर्ति की जाएगी।
• अतिरिक्त तापीय अंतराल की समस्या का समाधान: KAPP अपनी उन्नत प्रौद्योगिकी के माध्यम से अतिरिक्त तापीय अंतराल की समस्या (Thermal Margins Issue) का समाधान करता है।
  • रिएक्टर के वास्तविक कार्यात्मक तापमान तथा रिएक्टर के अधिकतम संभावित तापमान के बीच अंतर को तापीय अंतराल  (Thermal Margins) कहा जाता है।
• स्वदेशी क्षमता में सुधार: काकरापारा परमाणु ऊर्जा परियोजना (KAPP) का निर्माण स्वदेशी क्षमता के विकास का प्रतीक है तथा साथ ही यह परियोजना दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (Pressurized Heavy Water Reactor -PHWRs) के निर्माण हेतु भविष्य में मार्ग प्रशस्त करेगी।
• सुरक्षित परमाणु संयंत्र: विश्व स्तरीय सुरक्षा सुविधाओं को अपनाने तथा फुकुशिमा जैसी परमाणु आपदा में हुई गड़बड़ी को ध्यान में रखकर परमाणु संयंत्रों को अधिक विश्वसनीय और सुरक्षित बनाया जा सकता है।

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