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तीसरे स्वदेशी दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर का संचालन

Lokesh Pal September 23, 2024 03:20 6 0

संदर्भ

भारत के तीसरे स्वदेशी निर्मित 700 मेगावाट परमाणु ऊर्जा रिएक्टर ने क्रांतिकता (Criticality) हासिल कर ली है और जल्द ही वाणिज्यिक स्तर पर विद्युत उत्पादन शुरू होने की उम्मीद है।

  • दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (PHWR): दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (PHWR) एक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर है, जो सामान्यतः ईंधन के रूप में असंवर्द्धित प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करता है तथा शीतलक और मंदक के रूप में भारी जल [ड्यूटेरियम ऑक्साइड (D2O)] का उपयोग करता है।
  • भारत में PHWR का विकास: भारत का पहला PHWR 1960 के दशक के अंत में राजस्थान परमाणु विद्युत स्टेशन (RAPS-1) में तैयार किया गया था, जिसे भारत-कनाडा सहयोग से बनाया गया था।

न्यूक्लियर पॉवर कॉरपोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड (NPCIL)

  • मिशन: सुरक्षित, पर्यावरण अनुकूल और किफायती परमाणु ऊर्जा उत्पन्न करना।
  • स्थापना: कंपनी अधिनियम, 1956 के तहत वर्ष 1987 में स्थापित।
  • वर्तमान में 22 वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर संचालित हैं तथा 9 और निर्माणाधीन हैं।

परमाणु रिएक्टर की क्रांतिकता (Criticality of a Nuclear Reactor)

  • क्रांतिकता वह बिंदु है, जहाँ एक परमाणु रिएक्टर एक स्वयं संपोषी शृंखला अभिक्रिया प्राप्त करता है, जिसमें परमाणु विखंडन एक स्थिर दर पर होता है।
  • महत्त्व: क्रांतिकता प्राप्त करना रिएक्टर की विद्युत उत्पादन के लिए तत्परता को दर्शाता है, क्योंकि यह स्थिर, नियंत्रित परमाणु अभिक्रियाओं को इंगित करता है। भारत के लिए, यह उसकी परमाणु ऊर्जा क्षमता की प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है।

यूरेनियम ईंधन के प्रकार

  • प्राकृतिक यूरेनियम: इसमें 99.27% ​​यूरेनियम-238 (U-238) और 0.711% यूरेनियम-235 (U-235) होता है। इसे भूमि से निकाला जाता है और इसका प्रयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जा सकता है।
  • संवर्द्धित यूरेनियम: इसमें 0.73% से ज्यादा U-235 होता है, जो रिएक्टरों और हथियारों के लिए ऊर्जा का स्रोत है। संवर्द्धन के अलग-अलग स्तर हैं:-
    • कम संवर्द्धित यूरेनियम: इसमें 0.711% से 20% U-235 होता है। इसका उपयोग नागरिक रिएक्टरों में किया जाता है।
    • अत्यधिक संवर्द्धित यूरेनियम: इसमें 20% से अधिक U-235 होता है। इसका उपयोग नौसेना रिएक्टरों एवं हथियारों के निर्माण में किया जाता है।

भारत के ऊर्जा क्षेत्र में PHWR का महत्व

  • ऊर्जा निर्भरता: PHWR समृद्ध यूरेनियम आयात पर निर्भरता से बचते हुए, प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग कर सकते हैं।
  • वैकल्पिक ईंधन चक्र: यह प्रौद्योगिकी वैकल्पिक ईंधन चक्रों के कुशल उपयोग की अनुमति देती है, जिससे यह दीर्घकालिक ऊर्जा उत्पादन के लिए बहुमुखी एवं टिकाऊ बन जाती है।
  • भारत के पहले PHWR, RAPS-1 ने परमाणु ऊर्जा में देश की यात्रा शुरू की, जो हाल के 700 MWe रिएक्टर जैसी प्रगति के साथ जारी है।

अन्य प्रकार के परमाणु रिएक्टर

  • लाइट वाटर रिएक्टर (LWR): शीतलक और मंदक दोनों के रूप में साधारण जल का उपयोग करें, जिसे आमतौर पर कम समृद्ध यूरेनियम से ईंधन दिया जाता है। LWR दो प्रकार के होते हैं:-
    • दबावयुक्त जल रिएक्टर (PWR): इसमें जल एक बंद लूप में घूमता है और ऊष्मा को स्टीम जनरेटर में स्थानांतरित करता है।
    • बाॅयलिंग वाटर रिएक्टर (BWR): रिएक्टर कोर में जल उबलता है और परिणामस्वरूप भाप सीधे टर्बाइनों को संचालित करती है।
  • फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (FBR)
    • ईंधन: मिश्रित ऑक्साइड (MOX) ईंधन, जो प्लूटोनियम और निम्नस्तरीय यूरेनियम से बना है।
    • शीतलक: तरल सोडियम, बिना मॉडरेटर के।
    • उदाहरण: कलपक्कम में प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (PFBR) भारत के तीन-चरणीय परमाणु कार्यक्रम के दूसरे चरण का हिस्सा है।

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