செய்திகளில் ஏன்?
அணுசக்தி எரிபொருள் சுழற்சியை (nuclear fuel cycle) மூடுவதற்கான (closing) மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்களை இந்திய அணுசக்தித் துறை (Department of Atomic Energy) தொடர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறது. அப்படிப்பட்ட ஒரு தொழில்நுட்பமான பைரோபிராசஸிங் (pyroprocessing), ஃபாஸ்ட் பிரீடர் உலைகளிலிருந்து (fast breeder reactors) பயன்படுத்தப்பட்ட எரிபொருளை மறுசுழற்சி (reprocess) செய்யும் ஒரு முறையாகக் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. அமெரிக்காவில் உள்ள ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தில் (Argonne National Laboratory) மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆராய்ச்சி மற்றும் இந்தியாவின் மூன்று கட்ட அணுசக்தித் திட்டத்திற்கு (three-stage nuclear programme) இது எவ்வளவு பொருந்தும் என்பது குறித்த சர்வதேச அறிக்கைகளுக்குப் பிறகு இந்தத் தலைப்பு முக்கியத்துவம் பெற்றது.
பின்னணி
பாரம்பரிய மறுசுழற்சி (traditional reprocessing) முறையில், பயன்படுத்தப்பட்ட யுரேனியம் எரிபொருள் அமிலத்தில் கரைக்கப்பட்டு, புளூட்டோனியம் மற்றும் யுரேனியத்தைப் பிரிக்க கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் (solvent extraction) முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு மாறாக, பைரோபிராசஸிங் என்பது அதிக வெப்பநிலையில் (high temperatures) செயல்படும் ஒரு எலக்ட்ரோமெட்டலர்ஜிகல் நுட்பமாகும் (electrometallurgical technique). பயன்படுத்தப்பட்ட ஆக்சைடு எரிபொருள் முதலில் சுமார் 650°C வெப்பநிலையில் உருகிய லித்தியம் குளோரைடில் உலோகமாக (metal) மாற்றப்படுகிறது. பின்னர் இந்த உலோக எரிபொருள் எலக்ட்ரோ-ரிஃபைனிங் செல்லில் (electro-refining cell) வைக்கப்படுகிறது. அங்கு மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி யுரேனியம் மற்றும் டிரான்ஸ்யுரேனிக் கூறுகள் (transuranic elements) கேத்தோடு மீது படிய வைக்கப்படுகின்றன, அதே சமயம் பிளவுப் பொருட்கள் (fission products) உப்பிலேயே தங்கிவிடுகின்றன. இறுதியாக, யுரேனியம் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் (actinides) ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, ஃபாஸ்ட் உலைகளுக்கான புதிய உலோக எரிபொருளாக (metallic fuel) மாற்றப்படுகின்றன.
இது ஏன் முக்கியமானது
- சிறிய ஆலைகள்: பெரிய அளவிலான திரவக் கழிவுகளுக்குப் பதிலாக உலோகங்களைக் கையாளுவதால் பைரோபிராசஸிங் வசதிகள் மிகவும் கச்சிதமாக (compact) இருக்கும். உருகிய உப்புகள் (molten salts) மற்றும் அதிக வெப்பநிலை ஆகியவை விரைவான எதிர்வினைகளுக்கு அனுமதிப்பதோடு, அதிக அளவு அமிலத்தின் தேவையையும் நீக்குகின்றன.
- பெருக்க எதிர்ப்பு (Proliferation resistance): மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட எரிபொருள் என்பது யுரேனியம், புளூட்டோனியம் மற்றும் சிறிய ஆக்டினைடுகளின் கலவையாகும். இது கதிரியக்கத் தன்மையுடனும் (self-radiating) நச்சுத்தன்மையுடனும் இருப்பதால், இதை ஆயுதங்கள் தயாரிக்கவோ அல்லது வேறு வழிகளில் பயன்படுத்தவோ இயலாது.
- ஃபாஸ்ட் உலைகளுடனான பொருந்தக்கூடிய தன்மை: இந்தியாவின் 500 மெகாவாட் முன்மாதிரி ஃபாஸ்ட் பிரீடர் உலை (PFBR) கலப்பு ஆக்சைடு எரிபொருளைப் (mixed oxide fuel) பயன்படுத்துகிறது, மேலும் இது நுகர்வதை விட அதிக புளூட்டோனியத்தை உற்பத்தி செய்யும். பைரோபிராசஸிங் இந்த எரிபொருளின் மறுசுழற்சியைச் சாத்தியமாக்குவதன் மூலம் மூன்று கட்டத் திட்டத்தின் (three-stage nuclear programme) இரண்டாவது கட்டத்தைத் தக்கவைக்க உதவும்.
- கழிவு குறைப்பு: பிளவுப் பொருட்களிலிருந்து நீண்ட ஆயுள் கொண்ட ஆக்டினைடுகளைப் (long-lived actinides) பிரிப்பதன் மூலம், ஆழமான நிலப்பரப்புகளில் அப்புறப்படுத்த வேண்டிய (geological disposal) உயர்மட்டக் கழிவுகளின் (high-level waste) அளவையும் கதிரியக்க நச்சுத்தன்மையையும் (radiotoxicity) இத்தொழில்நுட்பம் குறைக்கக் கூடும்.
- வளர்ச்சி நிலை: பைரோபிராசஸிங் இன்னும் ஆராய்ச்சி கட்டத்திலேயே உள்ளது. ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகம் 1990 களில் அதன் ஒருங்கிணைந்த ஃபாஸ்ட் உலைத் திட்டத்திற்காக (integral fast reactor project) இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கியது. தென் கொரியாவும் ஜப்பானும் பைலட் ஆலைகளை அமைத்து வருகின்றன. இந்தியாவின் பாபா அணு ஆராய்ச்சி மையமும் (Bhabha Atomic Research Centre) இந்திய எரிபொருட்களுக்கு ஏற்ப இந்த செயல்முறையை மாற்றியமைக்க சோதனைகளை மேற்கொண்டு வருகிறது.
முடிவுரை
அணுசக்தி எரிபொருள் சுழற்சியை மூடுவதற்கும் இந்தியாவின் ஃபாஸ்ட் உலை இலக்குகளை ஆதரிப்பதற்கும் பைரோபிராசஸிங் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வழியை வழங்குகிறது. இருப்பினும், அதிக வெப்பநிலை மற்றும் எதிர்வினை புரியும் உருகிய உப்புகள் (reactive molten salts) காரணமாக இந்தத் தொழில்நுட்பத்திற்கு கடுமையான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் (stringent safety measures) தேவைப்படுகின்றன. இதை வணிக ரீதியாகப் பயன்படுத்துவதற்கு (commercial deployment) முன்பு தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி, சர்வதேச ஒத்துழைப்பு மற்றும் ஒழுங்குமுறை கண்காணிப்பு (regulatory oversight) ஆகியவை அவசியமாகும்.