આ રીતે દરિયા કિનારામાંથી ન્યુક્લિયર ફ્યૂલ મેળવવા માગે છે ભારત

ભારતના ભેજવાળા વરસાદી દરિયાકિનારાને યાદ કરીએ એટલે સૂર્યને ઢાંકતા તાડના વૃક્ષો, તીખી તમતમતી ફિશ કરી અને બીચ પર ફરવા આવેલા પ્રવાસીઓના સમૂહ યાદ આવી જાય.

પણ આ દરિયાકિનારાની રેતીમાં એક રહસ્ય પણ છુપાયું છે.

આ રેતી થોરિયમથી સમૃદ્ધ છે. થોરિયમને ઘણીવાર ન્યુક્લિયરની સામે વધારે સુરક્ષિત અને સ્વચ્છ ઊર્જા સ્રોત માનવામાં આવે છે.

વર્ષોથી ભારત આ દરિયાકિનારામાં સમાયેલા અંદાજે 300,000થી 850,000 ટન, વિશ્વનો કદાચ સૌથી વધુ અનામત જથ્થો, થોરિયમનો ઉપયોગ કરવા વિચારી રહ્યું છે, પણ તે દિશામાં ભાગ્યે જ કોઈ પ્રગતિ થઈ છે.

હવે નવી ટેકનૉલૉજીના કારણે ફરીથી આ દિશાના પ્રયત્નો તરફ ધ્યાન ખેંચાયું છે. ગયા વર્ષે ડચ વિજ્ઞાનીએ પ્રથમ પ્રાયોગિક થોરિયમ રિએક્ટર કામ કરતું કર્યું છે.

થોરિયમ રિએક્ટરની શરૂઆત

પશ્ચિમની સ્ટાર્ટ અપ કંપનીઓ આ ટેકનૉલૉજીને આગળ વધારી રહી છે અને ગયા વર્ષે ચીને પણ થોરિયમથી ચાલી શકે તેવા રિએક્ટર્સ બનાવવા માટે 3.3 અબજ ડૉલરનું રોકાણ કરવાની જાહેરાત કરી છે.

થોરિયમની તરફેણ કરનારા કહે છે કે તેનાથી કાર્બન ફ્રી અને ઓછા હાનિકારક વેસ્ટ સાથેની વીજળી મળી શકે છે.

તેના રિએક્ટરમાં મેલ્ટડાઉનની શક્યતા ઓછી હોય છે અને આ રિએક્ટરમાંથી અણુબૉમ્બ બનાવવાનું મટીરિયલ મેળવવું વધારે અઘરું છે.

જોકે, બિનપરંપરાગત ઊર્જા સ્રોતોનો ઝડપી વિકાસ અને થોરિયમ રિએક્ટર વિકસાવવાનો જંગી ખર્ચ એ કારણોસર ખરેખર ક્યારે વેપારી ધોરણે થોરિયમ વીજળીનું ઉત્પાદન થશે તે કહેવું મુશ્કેલ છે.

ભારતના થોરિયમ માટેના પ્રયત્નો પાછળ ઐતિહાસિક અને ભૌગોલિક કારણો પણ છે.

કેટલાકને લાગે છે કે આ સપનું કદાચ સાકાર ના પણ થાય.

જોકે, ભારતના ન્યુક્લિયર વિજ્ઞાનીઓ વર્ષોથી કાર્બનમુક્ત વીજળી માટે મથી રહ્યા છે, કેમ કે દેશની વસતિ 2060 સુધીમાં 170 કરોડ પર પહોંચી ગઈ હશે.

ડિપાર્ટમેન્ટ ઑફ એટમિક ઍનર્જીના સેક્રેટરી રહી ચૂકેલા શ્રીકુમાર બેનરજી કહે છે, "દેશને વીજળીની અઢળક જરૂર છે."

બેનરજીએ વધુમાં જણાવ્યું, "દુનિયાની પાંચમાં ભાગની વસતિ જ્યાં રહેતી હશે તેવા દેશ તરીકે આપણને લાંબા ગાળા સુધી ઊર્જા મળતી રહે તે માટે સ્થાનિક સ્રોતો પર જ આધાર રાખવો રહ્યો."

હાલમાં બધા જ અણુઊર્જા પ્લાન્ટ યુરેનિયમથી ચાલે છે, જેનું કારણે ભૂ-રાજનૈતિક છે.

તમે આ વાંચ્યું કે નહીં?

પશ્ચિમમાં અણુ ઊર્જાનો વિકાસ થયો, તેની સાથે અણુશસ્ત્રોનું ઉત્પાદન પણ જોડાઈ ગયું હતું.

કૅમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીના ન્યુક્લિયર એંજિનયર જ્યૉફ પાર્ક્સ કહે છે કે યુરેનિયમના ઉપયોગથી નીકળતી બાય-પ્રોડક્ટમાંથી અણુબૉમ્બ બની શકે છે.

તેમણે કહ્યું, "કોઈ બીજો યુગ હોત તો કદાચ આપણે જુદી પસંદગી કરી હોત અને આપણે 1950ના દાયકાથી જ થોરિયમ તરફ વળી ગયા હોત"

ભારતનો વ્યૂહ જુદી જુદી ગણતરીઓના આધારે ઘડાયો છે.

ભારત પાસે યુરેનિયમનો બહુ ઓછો જથ્થો હતો, તેથી ન્યુક્લિયર કાર્યક્રમના જનક હોમી ભાભાને લાગ્યું હતું કે ભારતે લાંબા ગાળાના વ્યૂહ તરીકે થોરિયમનો વિકલ્પ વિચારવો જ રહ્યો.

ભારત પાસે પુષ્કળ પ્રમાણમાં થોરિયમનો જથ્થો છે.

તેથી તેના માટે ત્રિપાંખિયો વ્યૂહ અપનાવાયો હતો, જે આજે પણ ભારતીય અણુ ઊર્જાનો મુખ્ય આધાર છે.

થોરિયમનું જોકે, પોતાની રીતે ફિશન (fission) થતું નથી. (ફિશન એટલે અણુના ન્યુક્લિયસનું વિભાજન થાય તે.)

તેના કારણે ભારે ઊર્જા મુક્ત થાય છે, જેમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકાય. જ્યારે થોરિયમના અણુને એમ જ છોડી દેવાય, ત્યારે તે બહુ ધીમે નાશ પામે છે.

તેમાંથી છૂટતું આલ્ફા રેડિએશન એટલું નબળું હોય છે કે મનુષ્યની ત્વચામાં પણ દાખલ થઈ શકતું નથી.

તેથી જ પ્રવાસીઓ બીચ પર સનબાથ કરે તેનાથી કોઈ નુકસાન થતું નથી.

થોરિયમમાંથી પરમાણુઊર્જા

થોરિયમને અણુઊર્જામાં ફેરવવા માટે તેને પ્લૂટોનિયમ જેવા ફિસ્સાઇલ મટિરિયલ સાથે જોડવું પડે છે.

તેમાંથી નીકળતા ન્યુટ્રોન થોરિયમના અણુ સાથે મળીને યુરેનિયમના ફિસ્સાઇલ આઇસોટોપ બનાવે છે તેને U233ના નામે ઓળખવામાં આવે છે.

આઇસોટોપને જુદા જુદા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા પ્રમાણે નામ આપવામાં આવે છે.

ડિપાર્ટમેન્ટ ઑફ ઍનર્જીમાં 2015 સુધી સેક્રેટરી તરીકે કામ કરનારા રતન કુમાર સિંહા કહે છે, "થોરિયમ ભીના લાકડાં જેવું છે."

તેઓ સમજાવતા કહે છે કે ભીના લાકડાથી આગ શરૂ થઈ શકે નહીં, પણ એકવાર તેને ભઠ્ઠી નાખવામાં આવે પછી તે સૂકાઈ જાય અને બળવા લાગે.

તેથી ભારતના વ્યૂહના પ્રથમ બે તબક્કા દરિયાકિનારે રહેલા અઢળક થોરિયમને ફિસ્સાઇલ મટીરિયલમાં ફેરવવાનો છે.

પ્રથમ તબક્કે, યુરેનિયમથી ચાલતા રિએક્ટરમાંથી પ્લૂટોનિયમ બાય-પ્રોડક્ટ તરીકે તૈયાર થાય છે.

બીજા તબક્કે પ્લૂટોનિયમને ફાસ્ટ બ્રિડર રિએક્ટર્સમાં ફરીથી યુરેનિયમ સાથે જોડવામાં આવે છે.

તેમાંથી વપરાયા કરતાં વધુ પ્લૂટોનિયમ ઉત્પન્ન થાય છે. વધારે પ્લૂટોનિયમથી વધારે ફાસ્ટ બ્રિડર રિએક્ટર્સ બનાવવામાં આવે છે.

આ રીતે પુરતા પ્રમાણમાં પ્લૂટોનિયમ ઉત્પન્ન થાય ત્યારે તેનો ઉપયોગ થોરિયમને U233માં ફેરવવા માટે કરવામાં આવે છે.

છેલ્લા તબક્કે U233ને વધુ થોરિયમ સાથે જોડવામાં આવે છે, જેના કારણે પોતાની રીતે જ બળતા રહેતા 'થર્મલ બ્રિડર' રિએક્ટર્સ તૈયાર થાય છે.

તે રિએક્ટર્સને બળતા રાખવા માટે વધારે થોરિયમનો ઉપયોગ થતો રહે છે. જોકે, ભાભાના આ વિઝનને સાકાર કરવું મુશ્કેલ બની રહ્યું છે.

ભારત અને પરમાણુ કાર્યક્રમ

પશ્ચિમની નજર યુરેનિયમ પર જ ટકી છે. ભારતે પોતાની રીતે અણુ શસ્ત્રોનો કાર્યક્રમ ચલાવ્યો છે અને ન્યુક્લિયર નોન-પ્રૉલિફરેશન ટ્રિટી પર સહી કરવાનો ઇન્કાર કર્યો છે.

તેથી દાયકાઓ સુધી ભારતને વૈશ્વિક ન્યુક્લિયર ટેક્નૉલૉજીના વેપારમાંથી બાકાત રખાયું હતું.

આખરે વર્ષ 2008માં ભારત અને અમેરિકા વચ્ચે સિવિલ ન્યુક્લિયર ઍગ્રીમેન્ટ થયા હતા. સિંહા માને છે કે તે કરાર પછી હવે ભારત માટે પ્રક્રિયા ઝડપી બની શકે છે.

જોકે, ભારતે 1970ના દાયકામાં યુરેનિયમથી ચાલતા પ્રેશરાઇઝ્ડ હેવી વૉટર રિએક્ટર્સ બનાવી લીધા હતા, પણ બીજો તબક્કો શરૂ કરવામાં બહુ લાંબો સમય લાગી ગયો હતો.

વર્ષ 1985માં પ્રયોગાત્મક બ્રિડર રિએક્ટર શરૂ કરાયું હતું, પણ હજી સુધી તે 40MWની નિશ્ચિત કરાયેલી ક્ષમતા સુધી પહોંચી શક્યું નથી.

નક્કી કર્યા પ્રમાણે 500MWનું ફાસ્ટ બ્રિડર રિએક્ટર પ્રોટોટાઇપ હજી આ વર્ષે શરૂ થવાનું છે.

જોકે, ભવિષ્ય જેના પર આધારિત છે, તે આ રિએક્ટર 2010માં શરૂ થવાનું હતું, પણ હજી શરૂ થયું નથી અને આ વર્ષે થશે કે કેમ તેય હજી શંકા છે.

ભારતે પોતાની ક્ષમતા વધારતા પહેલાં રિએક્ટર ચલાવવાનો અનુભવ પણ હાંસલ કરવો જરૂરી છે, એમ બેનરજી કહે છે.

તે જ રીતે જરૂરી ફ્યૂઅલનો જથ્થો એકઠો કરતાં પણ હજી સમય લાગી શકે તેમ છે.

લગભગ 10 વર્ષે પ્લૂટોનિયમનો જથ્થો બમણો થાય તેમ છે અને તે પછી જ બીજું રિએક્ટર બનાવી શકાશે. થોરિયમ માટે તેનાથી પણ લાંબો સમય લાગશે.

હાલના પ્લૂટોનિયમનો ઉપયોગ નેટવર્ક ઊભું કરવા માટે થશે અને પછી થોરિયમ બનાવવા તરફ કદમ મંડાશે.

વપરાયેલાં થોરિયમમાંથી U233ને કાઢવું એ પણ મુશ્કેલ કામ છે, કેમ કે તેમ કરવા જતા અન્ય એક બાય-પ્રોડક્ટ તૈયાર થાય છે, જેનું નામ છે U232.

તેમાંથી ઊંચી માત્રા ધરાવતા રેડિયોએક્ટિવ ગામા રેયઝ નીકળે છે.

ભાભા એટમિક રિસર્ચ સેન્ટર (BARC) દ્વારા પ્રાયોગિક ધોરણે આ પ્રક્રિયા થઈ છે, પરંતુ મોટા પાયે તેને તૈયાર કરવા માટે U232ના રેડિએશનને કાબુમાં રાખવા માટે અત્યંત મજબૂત શિલ્ડ તૈયાર કરવું પડે તથા જોખમી કામ કરવા માટે રૉબોટિક્સ વિકસાવવું પડે.

થોરિયમને સંપૂર્ણપણે બાળી શકે તે માટેનું રિએક્ટર ઍડ્વાન્સ્ડ હેવી વૉટર રિએક્ટર (AHWR) તૈયાર થઈ ગયું છે, પરંતુ હાલમાં તેને સ્થાપવા માટેની કોઈ તૈયારી નથી.

તેની ડિઝાઇન કરનારી ટીમના લીડર સિંહા કહે છે કે આ રિએક્ટર ત્રીજા તબક્કા માટેનું નથી.

કેમ કે તેના માટે તે પછીય ફિસ્સાઇલ મટીરિયલની જરૂર પડશે.

આ રિએક્ટરનો હેતુ ફ્યૂઅલ સાઇકલને ચકાસવાનો અને નવા સુરક્ષાના ઉપાયો જાણવા માટેનો પ્રયોગાત્મક વધારે છે.

સાચા અર્થમાં ત્રીજા તબક્કાનું રિએક્ટર બનશે તે સતત પોતાની રીતે સક્રિય રહેનારું 'થર્મલ બ્રિડર' હશે, જેને શરૂ કરવા માટે U233 અને થોરિયમ જોઈશે.

શરૂ થયા પછી તેને કુદરતી થોરિયમ આપીને ચાલતું રાખી શકાશે.

ભારતનું થોરિયમ રિએક્ટર

આ રિએક્ટરની ડિઝાઇન કેવી હશે તેની સામે સવાલ છે, પણ એક વાતે સહમતી છે કે તે રિએક્ટર પીગાળેલા મીઠાનું મિક્સચર ફ્યુઅલ અને કુલન્ટ બંને કામ માટે વાપરવાનું છે તે આશાસ્પદ છે.

આ જ ડિઝાઇન પર પશ્ચિમ અને ચીનમાં પણ કામ ચાલી રહ્યું છે અને ભારતમાં પણ તેના પર જ સંશોધન થઈ રહ્યું છે.

ભારતના અણુ કાર્યક્રમ સાથે સંકળાયેલા લોકો પણ સ્વીકારે છે કે 2050ના દાયકા સુધીમાં થોરિયમથી મોટા પાયે વીજળી ઉત્પન્ન થાય તેવી શક્યતા ઓછી છે.

કેનેડાની બ્રિટિશ કોલમ્બિયા યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર એમ. વી. રમણે કહ્યું,

બીજા તેનાથી પણ વધુ સાવચેતીના સૂર સાથે કહે છે,

"થોરિયમ વિશે 70 વર્ષથી વાતો ચાલી રહી છે. અને ભવિષ્યમાં પણ હજીય તેના વિશે ભવિષ્ય કાળમાં જ વાત થતી રહેવાની છે,".

તેમણે ભારતની અણુ નીતિ વિશે પુસ્તક પણ લખ્યું છે.

પરંપરાગત અણુઊર્જા પણ આર્થિક ધોરણે પરવડે તેવી નથી એમ તેઓ કહે છે અને ઉમેરે છે કે થોરિયમ આધારિત રિએક્ટર્સ બનાવવા પણ પરવડે તેમ નથી.

તરફેણ કરનારા કહે છે કે થોરિયમ પાછળ થનારા ખર્ચ સામે વળતર મળી શકે તેમ છે, પણ તેમને બહુ વિશ્વાસ બેસતો નથી.

એક ફાયદો વારંવાર ગણાવાય છે તે છે સુરક્ષાનો.

થોરિયમ રિએક્ટરમાં મેલ્ટડાઉન ઓછું થશે; પણ રમણ કહે છે કે પૂર્ણકક્ષાનું મોડેલ કામ કરતું ના થાય ત્યાં સુધી ખાતરીથી કશું કરી શકાય નહિ.

તેમણે કહ્યું, "ચેર્નોબિલ અને ફુકુશીમા વગેરેમાં થયેલા અકસ્માતો ક્યારેય થશે નહીં તેમ ધારવામાં આવતું હતું,"

U232 પણ ઉત્પન્ન થતું હોવાથી થોરિયમનો વેસ્ટ ટૂંકા ગાળામાં વધારે જોખમી છે, પણ તેના આઇસોટોપનું મિક્સ લાંબા ગાળે ઓછું જોખમી છે.

તેનો અર્થ એ કે લાંબા ગાળે તેનો વેસ્ટ સાચવવો વધારે સરળ બનશે એમ કેમ્બ્રીજના પાર્ક્સ કહે છે.

પણ આ ફાયદો એટલો નાનો છે કે તેનું કોઈ મહત્ત્વ રહેતું નથી. એવી પણ આશા છે કે હાલના યુરેનિયમ વેસ્ટનો સારી રીતે નિકાલ કરવાનો કોઈ રસ્તો પણ આપણને મળી આવશે.

કદાચ સૌથી વધુ ફાયદો એ છે કે થોરિયમના વેસ્ટમાંથી શસ્ત્રો બનાવી શકાતા નથી.

U233માંથી અણુબૉમ્બ બની શકે છે ખરો, પણ તે એટલું અઘરું કાર્ય છે કે ભાગ્યે જ કોઈને તેમાં રસ પડે.

જોકે આ બધા ફાયદાના કારણે ભારત થોરિયમ કાર્યક્રમ ચલાવે છે તેવું નથી, એમ જેએનયુના ફિઝિક્સ પ્રોફેસર રામમૂર્તિ રાજારામન કહે છે.

તેઓ કહે છે, "એક કારણ સંસ્થાગત પ્રાઇડનો છે."

અણુ સંસ્થાઓ લાંબા સમયથી ચાલી આવતા કાર્યક્રમને પડતો મૂકવા માગતી નથી.

બીજું ભાભાએ સ્વાવલંબી થવા માટે આપેલો મંત્ર હજીય આકર્ષક છે, કેમ કે ભારતે ન્યુક્લિયરની બાબતમાં પક્ષપાતનો સામનો કરવો પડ્યો હતો.

કોલસાની જગ્યાએ વૈકલ્પિક સ્રોતથી વીજળી માટે ભારત લાંબા સમયથી પ્રયત્ન કરી રહ્યો છે.

બિનપરંપરાગત ઊર્જા વિશે પણ વિચાર કરાયો છે, એમ એટમિક એનર્જી કમિશનના અનિલ કાકોદકર કહે છે.

ભારત 2022 સુધીમાં 175GW વીજળી બિનપરંપરાગત સ્રોતોમાંથી મેળવવાનું લક્ષ્ય રાખે છે.

પવન અને સૌર ઊર્જાની બાબતમાં આ રીતે ભારત દુનિયામાં પાંચમા ભાગની ક્ષમતા હાંસલ કરવા માગે છે.

જોકે, સમગ્ર દેશ માટે માત્ર પવન અને સૂર્ય પર આધાર રાખવો મુશ્કેલ છે.

તેઓ કહે છે, "વિશાળ પાયે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટેનો નોન ફોસિલ એકમાત્ર વિકલ્પ ન્યુક્લિયર જ છે."

"ભારતના કિસ્સામાં તે થોરિયમમાંથી જ મેળવવી જરૂરી છે."

વીજળીની જરૂરિયાત માટે સ્વાવલંબી થવું જરૂરી છે કે કેમ તે પણ ચર્ચાનો વિષય છે.

યુરેનિયમ અને વિશ્વ

ભાભાએ ભારત માટે વ્યૂહ તૈયાર કર્યો હતો ત્યારે દુનિયામાં યુરેનિયમનો જથ્થો બહુ ઓછો છે તેમ મનાતું હતું.

જોકે,વર્ષ 1990ના દાયકા પછી અણુઊર્જા ઓછી થવા લાગી છે અને ધાર્યા કરતાં વધારે યુરેનિયમ મળી શકે તેમ છે.

ઓપન યુનિવર્સિટીના ઊર્જા નીતિના વિશેષજ્ઞ વિલિયમ ન્યુટોલ સમજે છે કે કઈ રીતે ભારત માટે થોરિયમ ઉપયોગી થાય તેમ છે.

જોકે, યુરેનિયમનો જથ્થો ઘટશે એવું હાલમાં લાગતું નથી.

તેથી ઊર્જાના ક્ષેત્રમાં એવી કોઈ ચિંતા નથી એમ તેઓ માને છે.

બીજું અણુઊર્જાના વિકલ્પ સિવાય પણ કાર્બન ઓછો કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

તેઓ કહે છે. "અણુઊર્જાના ગુણ એવા ગણાવાય છે કે તેનાથી ક્લાયમેટ ચેન્જમાં રાહત મળી શકે છે અને અખૂટ ઊર્જા મળી શકે છે, પણ તેવું હજી સાબિત થયું નથી,"

જોકે, ભારત માત્ર થોરિયમ પર આધાર રાખીને બેસી રહેવા પણ નથી માગતો.

ભારતમાં પવન અને સૌર ઊર્જા પર પણ કામ ચાલી રહ્યું છે.

આ ઉપરાંત 12 નવા હેવી વૉટર રિએક્ટર બાંધવાનું પણ સરકારે નક્કી કર્યું છે.

હાલમાં 22 કાર્યરત છે અને 9નું બાંધકામ ચાલી રહ્યું છે.

રશિયા, ફ્રાન્સ અને અમેરિકા પાસેથી આધુનિક રિએક્ટર્સ મેળવવા માટે પણ વાતચીત ચાલી રહી છે.

જોકે, તેમાં ધીમી ગતિએ કામ ચાલી રહ્યું છે, તેથી પાર્ક્સ માને છે કે લાંબા ગાળે ભારત માટે થોરિયમ જ ઉપયોગી છે.

તેઓ ઉમેરે છે, "ભારતને ધન્યવાદ આપવા પડે કે તેની પાસે યોજના છે અને તેને તે વળગી પણ રહ્યો છે. યૂકે માટે આવું કહી શકાય તેમ નથી."

જોકે, ભારતમાં કેટલાક અણુવિજ્ઞાનીઓ વિકાસશીલ દેશમાં થોરિયમના વિકલ્પ વિશે પણ શંકા ધરાવે છે.

બીજું યુરેનિયમ આધારિત ટેકનૉલૉજી ઉપલબ્ધ છે, ત્યારે તેને બદલી નાખવાનો પણ કોઈ ફાયદો નથી, એમ પણ કાકોદકર કહે છે.

જોકે, વિકસિત દેશોમાં ઊર્જાની ભારે જરૂર છે તેમના માટે વાત જુદી છે.

તેઓ ઉમેરે છે, "કાર્બન મુક્ત વિશ્વને બનાવવું હોય તો અણુઊર્જા વિના કેવી રીતે થઈ શકે તે મને સમજાતું નથી."

"થોરિયમ વિના અણુઊર્જાનો વિકાસ કેવી રીતે શકે તે પણ મને સમજાતું નથી. કોઈકે તો આ દિશામાં આગેવાની લેવી જ પડશે."

તમે અમને ફેસબુક, ઇન્સ્ટાગ્રામ, યુટ્યૂબ અને ટ્વિટર પર ફોલો કરી શકો છો