இருபது ஆண்டுகளில் அணுப் பிணைவு சக்தி ஆக்கத்தில் வளர்ச்சி

சி. ஜெயபாரதன், கனடா

பரிதியில் எழும் பிணைவு சக்தி பல்லாண்டுகளுக்கு முன்பே, மாந்தர் கனவில் தோன்றிச் சித்தாந்த நிலை கடந்து, கணித முறையில் வரை வடிவம் பெற்று, பூமியிலே அமைக்கப்பட்டுத் தவழும் பருவத்தைத் தாண்டி, இப்போது நடக்கத் துவங்கி யுள்ளது! கட்டுப்படுத்த முடியாத பேரழிவுச் சக்தி உடைய வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதங்கள் பலவற்றைச் சோதித்த பொறியியல் விஞ்ஞான நிபுணர்கள், பிணைவு சக்தியைக் கட்டுப்படுத்தித் தொடர்ந்து மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

இருபதாம் நூற்றாண்டின் முடிவில் பிணைவு சக்தி ஆய்வில் முன்னேற்றம்!

இருபது ஆண்டுகளில் [1975-1995] உலக விஞ்ஞானப் பொறியியல் வல்லுநர்கள் டோகாமாக் அணுப்பிணைவு உலையில் [Tokamac Fusion Reactor] 10 watt வெப்பசக்தி ஆக்கத்தில் ஆரம்பித்து, 10 மில்லியன் watt [10 MW] வெப்ப சக்தியை உண்டாக்கிப் பிணைவு சக்திப் படைப்பில் மகத்தான சாதனையை நிலை நாட்டி யுள்ளார்கள்! அந்த வெற்றிகரமான சாதனை வெப்ப அணுக்கரு மின்சக்தி வணிகத்துறை நிலையங்கள் பெருக உலக வாயிலைத் திறந்து விட்டிருக்கிறது! பிணைவு சக்தி ஆராய்ச்சி தற்போது அடிப்படை ஆய்வு நிலையைத் [Research Stage] தாண்டி, ‘முன்னோடி மாடல் சோதனை ‘ [Prototype Model Testing] நிலைக்கு உயர்ந்துள்ளது! கடந்த எட்டாண்டுகளாக பிணைவு சக்தி ஆய்வுகளின் சிறப்பான வெற்றியால், பொறியியல் துறை வளர்ச்சி பெற உறுதிச் சான்றிதழ் ‘ [Certified for Engineering Development] அளிக்கப் பட்டுள்ளது! 2001 நவம்பர் 5 ஆம் தேதி அமெரிக்கா, கனடா, ரஷ்யா, ஐரோப்பிய நாடுகள், ஜப்பான் ஆகிய விஞ்ஞான முற்போக்கு நாடுகள் கனடா, டொரான்டோ [Toronto] நகரில் கூடி 5 பில்லியன் டாலர் செலவில் உருவாகப் போகும் மாபெரும் அகில நாட்டு வெப்ப அணுக்கரு ஆய்வு உலை ‘ [International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER] ஒன்றைப் பற்றி முடிவு செய்தன!


பிரம்மாண்டமான 1000 MW ஆற்றல் கொண்ட அப்பிணைவு அணு உலைக்குத் தேவையான 100 Kg டிரிடியம் [Tritium] எரிவாயுவில், கனடா தனது அழுத்தக் கனநீர் அணு உலைகளில் [Pressurised Heavy Water Reactors] சேமித்துள்ள 55 Kg டிரிடியத்தை அளிக்க முன்வந்துள்ளது! அவ்வணு உலைக்கு இடமளிக்கக் கனடா, ஜப்பான் மற்றும் ஐரோப்பிய நாடுகளும் தயாராக உள்ளன! கனடாவின் பிளவு அணு உலைகளில் உள்ள மிகையான அளவு கனநீரில் [Heavy Water] இருக்கும் டியூடிரியம், டிரிடியம் [Deuterium, Tritium], பிணைவு அணு உலைகளுக்கு எருவாகப் பயன்படுவதால், ITER நிறுவகமாகக் கனடா தேர்ந்தெடுக்கப்பட காரண முள்ளது! மேலும் புதிய பிணைவு உலையில் உண்டாகும் மின்சக்தி ஆற்றல் 200 MW முதல் 1000 MW வரை இறங்கி ஏறப் போவதால், உறுதியாக இணைந்த வினியோகக் கம்பிகள் [Supply Grid Lines] தேவைப் படுகின்றன! அந்த வசதியும் கனடாவில் அமைந்துள்ளதால், அங்கே அகில உலக எதிர்கால முன்னோடிப் பிணைவு உலை நிறுவகமாக வாய்ப்புள்ளது!

அணுப்பிணைவுச் சக்தி நிலையத்தின் நிறைபாடுகள்!

பிணைவு சக்தி பிளவு சக்தியை [Fission Energy] விட பல முறைகளில் மேன்மை உடையது. அணுப்பிணைவு சக்தியில், அணுப் பிளவு சக்திபோல் உயிரிஇனங்களைத் தாக்கி வதைக்கும் பயங்கரக் கதிரியக்கம் [Radioactivity] இல்லை! பிணைவுச் சக்தியில் கதிர்வீசும் கழிவுகள் இல்லை! அதில் எழும் கதிரியக்கம் மிகச் சிறிதளவே! அமெரிக்காவின் திரீமைல் தீவு, ரஷ்யாவின் செர்நோபிள் அணுப்பிளவு சக்தி நிலையங்களில் ஏற்பட்ட பயங்கர வெடி விபத்தின் போது, உலையின் எரிக்கோல்கள் உருகிப் பெரும் சிக்கலை உண்டாக்கியது! பிணைவு உலைகளில் வெடிப்பு விபத்துகள் ஏற்படா! இயக்கத்தின் போது எரிக்கோல் உருகிப் போகும் அபாயம் எதுவும் இல்லை! அணுப் பிணைவு நிலையங்களிலிருந்து தினம் வெளியேறும் கழிவு வாயுக்கள் மனிதர் மற்றும் இதர உயிரினங்களுக்குத் தீங்கு தருவன அல்ல! அவைச் சூழ்வெளியைச் [Environment] சுத்தமாக வைத்திருக்க உதவி புரிபவை! பிணைவு இயக்கத்தில் ரசாயனத் தீயின் கடும் விளைவுகள் உண்டாவ தில்லை! மேலும் பிணைவு உலைகளில் பயன்படும் எரி ஆவிகள் டியூட்டிரியம், டிரிடியம் இரண்டும் உலகெங்கும் நீரில் அளவற்ற கன அளவு கிடைக்கின்றன. எதிர் கால மின்சக்தி உற்பத்திக்குப் பல நூற்றாண்டுகளுக்கு வேண்டிய, வெப்ப அணுக்கரு எருக்களுக்குப் பஞ்சமே இருக்காது! மாபெரும் ஆற்றல் கொண்ட அணுப்பிணைவு நிலையத்துக்குத் தேவையானது சிறிதளவு எருதான்! உதாரணமாக 1000 MWe நிலையத்தின் ஓராண்டுக்கு வேண்டிய எரு 0.6 மெட்ரிக் டன் [1320 பவுண்டு] டிரிடியம்! அது அணுப்பிளவு நிலையமானால், 30 டன் யுரேனியம் டையாக்கஸைடு [UO2] தேவைப்படும்! அது வெப்ப மின்சக்தி நிலையமானால், 2.1 மில்லியன் டன் நிலக்கரி வேண்டியதிருக்கும்! இவற்றை ஒப்பு நோக்கினால், ஒரு டன் டியூடிரியம், அணுப்பிணைவு நிலயத்தில் 29 பில்லியன் டன் நிலக்கரி வெளியாக்கும் வெப்ப சக்தியைத் தருகிறது! பிணைவு சக்தியின் தீப்பிழம்பு மின்கொடைத் துகள்களின் [Plasma charged Particles] வேகங்களைத் தணித்து, நேரடியாக அவற்றை மிகையான மின்சக்தி அழுத்தமாக [High Voltage Electricity] மாற்றிவிடலாம்! அம்முறையில் நீராவி உண்டாக்க கொதிகலம் [Steam Boiler], வெப்பசக்தியை யந்திர சக்தி, மின்சக்தி யாக மாற்ற டர்பைன், தணிகலம், மின்சார ஜனனி [Turbine, Condenser & Generator], மிகை வெப்ப மூட்டிகள் [Super Heaters], அனுப்புநீர் வெப்ப மூட்டிகள் [Feed Water Heaters] போன்ற பொது வெப்பச் சாதனங்கள் வேண்டியதில்லை! வெப்பத்திலிருந்து நேரடி மின்சக்தி! நிலக்கரி, ஆயில், அணுப்பிளவு நிலையங்களில் அடையும் வெப்பத் திறனுக்கும் [Thermal Efficiency 30%-45%] மிக மேலாக நேரடி மின்சக்தி உற்பத்தியில் பிணைவு நிலையங்களில் பெறலாம்!

அணுப்பிளவு சக்தி நிலையங்களின் குறைபாடுகள்!

வெப்ப அணு உலைகளில் [Thermal Reactors] இயற்கை யுரேனியத்திலிருந்து, மிதவேக நியூட்ரான் கணைகளை ஏவி 1%-2% பங்கு ஆற்றலைத்தான் பெற முடிகிறது! அதே சமயம் எருப்பெருக்கி [Breeder Reactors] அணு உலைகளில் வேக நியூட்ரான் கணைகளால் தாக்கி யுரேனியத்தி லிருந்து 75% ஆற்றலை ஈர்க்க முடிகிறது! ஆனால் அணுப்பிளவு சக்தியின் ஒரே ஒருத் தீவிரக் குறைபாடு கதிர்வீச்சுத் தாக்கல், சூழ்மண்டல நாசம், கதிரியக்கக் கழிவுகள் சேர்க்கை, மற்றும் அவற்றைக் கடத்திச் செல்லும் போக்கு வரத்தில் சிரமம், அவற்றின் நீண்ட காலப் பாதுகாப்புப் புதைப்பில் தடங்கல்கள் போன்றவை பல்லாண்டுகள் மனிதரைப் பயமுறுத்திக் கொண்டு வருபவை! வேக எருப் பெருக்கி அணு உலைகள் [Fast Breeder Reactors] யுரேனியத்திலிருந்து மிகுதியாக ஆற்றலை அளித்தாலும், அவற்றில் அடிக்கடி பழுதுகள் நிகழ்ந்து, உலைக்கருவில் உள்ள புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233 அளவு கடந்த உஷ்ணத்தில் உருகி விடலாம்! அடுத்து உலைப் பூரணப் பளு ‘ [Critical Mass] நிலை அடைந்து விரைவில் மீறிய திடீர் தொடரியக்கம் ‘ [Prompt Critical Reaction] எழுந்து அணு உலை வெடித்து, கதிரியக்கப் பொழிவுகள் வெளியேறிக் காற்றில் பரவி மனிதர் நலத்துக்கு அபாயங்கள் நேரச் சந்தர்ப்பங்கள் உள்ளன!

வெப்ப அணுக்கரு வெடிப்பில் உலக நாடுகளின் தீராத வேட்கை

வானத்தில் பறந்து செல்லும் பறவைகளே மனிதன் விமானத்தைப் படைக்க முன்னோக்குத் தூண்டலாக இருந்து வந்துள்ளன! அதுபோல் பரிதியிலும், அண்டவெளி விண்மீன்களிலும் எழும் வெப்ப அணுக்கரு சக்தியே, மனிதன் பேரழிவு செய்யும் தகுதி பெற்ற ஹைடிரஜன் குண்டுகளை ஆக்க வழி வகுத்தது! உலக வல்லரசுகள் வெடிக்கச் செய்த ஒவ்வொரு வெப்ப அணுக்கருச் சோதனையும் [Hydrogen Bomb Testing] ஒரு குட்டிச் சூரியனே! பரிதியில் 15 மில்லியன் டிகிரி C உஷ்ணம், பேரழுத்தம் உள்ள தீப்பிழம்பில் [Hot Plasma] ஹைடிரஜன் வாயு மூலகங்கள் பிணைந்து ஹீலிய வாயுவாக மாறி வெப்பம், ஒளி, கதிர்வீச்சுகள் போன்றவை வெளியேறுகின்றன! கட்டுப்பாடுக்கு அடங்காத வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதம் வேறு! கட்டுக்கு அடங்கிய வெப்ப அணுக்கருச் சக்தி உலைகள் வேறு! 1930 ஆரம்ப ஆண்டுகளில் முதன் முதலில் சுழல்விரைவாக்கி யந்திரங்களில் [Cyclotron Accelerators] வேகமாய் முடுக்கி விடப் பட்ட டியூட்ரான் கணைகளை [High Energy Deutron Projectiles] ஏவி, ஹைடிரஜன் மூலகத்தின் ஏகமூலமான டியூடிரியம் [Hydrogen Isotope: Deuterium] குறியைத் தாக்கிடச் செய்து, ஹீலிய வாயு வாக்கி வெப்பத்தை உண்டாக்கினார்கள்! சூடேறிய ஹீலிய வாயுவைத் தவிர, மிஞ்சிப் பயனுள்ள சக்தி எதுவும் கிடைக்க வில்லை! அடுத்து இரண்டாம் உலகப் போரில் 1945 இல் அணு ஆயுதம் ஆக்கிய, லாஸ் அலமாஸ் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் எட்வெர்டு டெல்லர் தலைமையில் 1952 இல் முதல் அணுப்பிணைவு ஆயுதத்தைத் தயாரித்து, பேரளவுச் சக்தியை வெளியாக்கிக் காட்டினர்! அடுத்து அமெரிக்காவைத் தொடர்ந்து, ரஷ்யா, பிரிட்டன், பிரான்ஸ், சைனா ஆகிய நாடுகளும் கட்டுப்பாடு இல்லாத பிணைவு சக்தி வெளியேற்றத்தை எடுத்துக் காட்டினர்! ஆனால் இவ்விதம் கட்டுப்பாடு இல்லாத குட்டிச் சூரியனை வெடித்துக் காட்டினாலும், அந்த முறையில் வெப்ப அணுக்கரு சக்தியைப் பயன்படுத்தி, உலகில் மின்சக்தியை உண்டாக்க முடியாது!

அணுப்பிணைவு சக்திக்கு வேண்டிய எளிய எருப் பண்டங்கள்

அமெரிக்கா, ரஷ்யா, ஐரோப்பியக் குழுவினர் தமது டோகாமாக் வெப்ப அணுக்கரு ஆய்வு உலையில் [Tokamac, Thermo Nuclerar Fusion Test Reactor] 100-200 மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணத்தை உண்டாக்கி எருவாக ஹைடிரஜனின் இரண்டு ஏகமூலகங்களான டியூடிரியம், டிரிடியம் [Hydrogen Isotopes: Deuterium,Tritium] ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்தி வருகின்றன. 1[டியூடிரியம்]2 + 1[டிரிடியம்]3 –>2[ஹீலியம்]4 + 0[நியூட்ரான்]1 + 17.6 MeV (சக்தி) பிணைவு சக்தி உற்பத்திக்குத் தேவையான எருக்கள் மூன்று: 1. டியூடிரியம், 2. டிரிடியம், 3. லிதியம் [Lithium]. ஆறு, ஏரி, கடலிலும் கொட்டிக் கிடக்கும் நீரில் 7000 இல் ஒரு பங்கானது டியூடிரியம். 500 லிட்டர் நீரில் 15 கிராம் டியூடிரியம் கிடைக்கிறது! டிரிடியம் இயற்கையில் கிடைப்பதில்லை. கனநீர் மிதவாக்கியாகப் பயன்படும் வெப்ப அணு உலைகளில் உபரியாக விளைகிறது. மேலும் செயற்கையில் லிதியம் உலோகத்தை நியூட்ரான் கணைகளால் தாக்கினால், டிரிடியத்தை உண்டாக்கலாம். அணுப்பிணைவு உலையின் உள்ளே சுற்றுச் சுவரில் லிதிய உலோகம் அமைக்கப் பட்டுள்ளதால், இயக்கத்தின் போது எழும் அதிவேக நியூட்ரான்கள் லிதியத்தைத் தாக்கித் தொடர்ந்து டிரிடியம் யந்திரத்தி னுள்ளே விளைகிறது. 3[லிதியம்]6 + 0[வேக நியூட்ரான்]1 –>1[டிரிடியம்]3 +2[ஹீலியம்]4 3[லிதியம்]7 + 0[வேக நியூட்ரான்]1 –>1[டிரிடியம்]3 +2[ஹீலியம்]4 +0[மெது நியூட்ரான்]1 இயற்கை லிதியத்தில் இரண்டு ஏகமூலங்கள் [92.5% லிதியம்7, 7.5% லிதியம்6] உள்ளன. எல்லா உலோகத்திலும் மிகவும் நலிந்த [Lightest Metal] லிதியம் 30 கிராம், நியூட்ரான் தாக்குதலில் 15 கிராம் டிரிடியம் எருவை உண்டாக்குகிறது.

டோகாமாக் அணு உலையில் பிணைவு சக்தி உற்பத்தி

அணுப்பிளவில் யுரேனியம்235, புளுடோனியம்239 போன்ற கனப் பிண்டங்கள் நியூட்ரான்களால் இரு சிறு கூறாகளாகப் பிளக்கப் பட்டு வெப்ப சக்தி எழுகிறது! அணுப்பிணைவில் ஹைடிரஜன், லிதியம் போன்ற எளிய பிண்டங்கள் பேரளவு அழுத்தம், மிகையான உஷ்ணம் கொண்ட சூழ்நிலையில் இணைந்து பெரிய மூலகமாக மாறி வெப்ப சக்தி உண்டாகிறது! இரண்டு வித அணுசக்திகளும் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் பளு சக்தி சமன்பாடுக்கு ‘ [Mass Energy Equation] உடன்படுகின்றன! பிளவு, பிணைவு ஆகிய இரண்டு அணுக்கரு இயக்கத்தின் முடிவில் விளையும் பளு இழப்பே [Mass Defect] சக்தியாக மாறுகிறது! விளையும் சக்தி = [பளு இழப்பு] X [ஒளிவேகம்] X [ஒளிவேகம்] யுரேனியம்235 மூலக அணுப்பிளவில் 200 MeV சக்தி ஒவ்வொரு தரமும் விளைகிறது! அதே போல் ஹைடிஜரன், ஹீலிய அணுப்பிணைவில் ஒவ்வொரு முறையும் 17.6 MeV சக்தி உண்டாகிறது! ஒவ்வொரு கருத்துகள் ‘ [Nucleaon] அளிக்கும் சக்தியைத் தனியாகக் கணக்கிட்டால், அணுப்பிளவில் 200 MeV/235=0.85 MeV சக்தியும், அணுப்பிணைவில் 17.6 MeV/5=3.5 MeV சுமார் 4 மடங்கு சக்தி கிடைக்கும். திடவம், திரவம், வாயு, பிழம்பு [Solid, Liquid, Gas, Plasma] என்னும் நான்கு விதத் தோற்றங்களில் நிலை மாறும் பிண்டத்தின் [Four States of Matter], பிழம்பு நிலையே, பிணைவுச் சக்தி ஆக்குவதற்கு ஏதுவானது. திடப் பிண்டம் ஒன்றை வெப்பத்தில் சூடேற்றும் போது, உருகும் நிலை எய்தவுடன் அது திரவ நிலை அடைகிறது. தொடர்ந்து வெப்பத்தைச் செலுத்தினால், வாயு வாகி இறுதியில் தீப்பிழம்பாகி அதன் வாயுத் துகள்கள் மின்கொடை பெற்று [Electrically Charged Ions] மின்மயமாகின்றன! மூன்று வித முறைகளில் அனல் பிழம்பை அரணிட்டு [Plasma Confinement] அணுப்பிணைவு இயக்கம் நிகழ்த்தலாம். முதலாவது முறை ஈர்ப்பியல் அரண் பிணைப்பு ‘ [Gravitational Confinement Fusion]. இந்த முறைக்குச் சூரியன், சுய ஒளி விண்மீன்களில் இயங்கும் பேரளவு உஷ்ணம், ஹைடிரஜன் வாயுப் பேரழுத்தம் தேவைப் படுகிறது. இந்த முறையைப் பூமியில் கையாள முடியாது. அடுத்தது, ‘காந்தவியல் அரண் பிணைப்பு ‘ [Magnetic Confinement Fusion]. ஆய்வுக் கூடத்தில் இது சாத்திய மானது. 1950 ஆம் ஆண்டு முதல் ஆராய்ச்சி முறைக்கு உலகெங்கும் பயன் படுகிறது, இம்முறை. இந்த தத்துவத்தில் உருவானதுதான் டோகாமாக் [Tokamak] அணுப்பிணைவு யந்திரம். காந்தவியல் அரண் பிணைப்பில் அனல் பிழம்பு நீடிக்க, மூன்று முக்கிய நிபந்தனைத் தொடர்புகள் ஒன்றை ஒன்று பொருந்த வேண்டும்: அரணுக்குள் ஆக்கும் தூண்டு உஷ்ணம், அது நீடிக்கும் காலம், வாயுவின் அடர்த்தி [Temperature, Time & Density]. 100-200 மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணப் பிழம்பு சில வினாடிகள் நீடிக்க, ஓரளவு வாயு அடர்த்தி தேவை. மூன்று பரிமாணங்களின் இந்தப் பிணைவு உறவை லாஸன் உறவுப்பாடு ‘ [Lawson Criterion] என்று பெளதிகத்தில் குறிப்பிடப் படுகிறது. மூன்றாவது முறை: முடவியல் அரண் பிணைப்பு ‘ [Inertial Confinement Fusion]. இதில் லேசர் வீச்சுக் கதிர்களைப் [Laser Beams] பாய்ச்சி உள்வெடிப்பு [Implosion] நிகழ்த்தி, அனல் பிழம்பு உண்டு பண்ணிப் பிணைப்பு சக்தி ஏற்படுத்துவது. இந்த முறை பெரும்பாலும் அணு ஆயுதம் [Nuclear Weapons] தயார் செய்ய, யுத்த விஞ்ஞானிகளுக்குப் பயன் படுகிறது.

1997 ஆம் ஆண்டில் முதன் முதலாக இங்கிலாந்து ஆக்ஸ்ஃபோர்டில் உள்ள, உலகிலே மிகப் பெரிய JET [Joint European Torus] டோகாமாக் யந்திரத்தில் டியூட்டிரியம், டிரிடியம் வாயுக்களைப் பயன்படுத்தி 200 மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணத்தில் பிழம்பை சில வினாடிகளுக்கு நீடிக்க வைத்து 10 MW பிணைவுச் சக்தியை உண்டாக்கினார்கள்! உச்ச அளவு 16 MW வரை ஏறியது! இதுவரைச் சாதித்த மிகையான அளவு சக்தி இதுதான்! ஆனால் சில வினாடிகள் நீடித்த அப்பிணைவு சக்தியை மேற்கொண்டு அதிக மாக்கவோ, அல்லது நீடிக்கச் செய்யவோ அதன் வடிவம் போதாது! அணுப் பிணைவு இயக்கம் தொடரக் குறைந்தது பிழம்பு நீடிப்பு 1000 வினாடிகளுக்கு நிகழ்த்த வேண்டும்! அதற்கு அதை விடப் பிரம்மாண்டமான டோகாமாக் அணு உலை ஒன்று நிறுவப் பட வேண்டும்! 2001 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கா, ஐரோப்பா, ரஷ்யா, கனடா, ஜப்பான் ஆகிய உலக நாடுகள் இகூடி 1000 மெகாவாட் ITER [International Thermonuclear Experimental Reactor] என்னும் மாபெரும் அகில டோகாமாக் யந்திரத்தை நிறுவி ஆராய்ச்சி செய்யத் திட்டங்கள் தயாராகி வருகின்றன. அதைக் கட்டி முடிக்க 6.6 பில்லியன் டாலர் தொகை ஒதுக்கப் பட்டுள்ளது. அந்த ஆய்வு நிலையம் 2005 ஆம் ஆண்டில் இயங்க ஏற்பாடுகள் நடைபெற்று வருகின்றன. கனடாவின் கான்டு அழுத்தக் கனநீர் அணுமின் நிலையங்களில் [CANDU Pressurised Heavy Water Reactors] பல ஆண்டுகளாக உபரிப் பண்டமாய்ச் சேமிக்கப் பட்ட டிரிடியத்தையும் [Tritium], நீரில் கிடைக்கும் டியூடிரியம் [Deuterium] ஆகிய இரண்டையும் புதிய டோகாமாக் பிணைவு உலையில் பயன்படுத்துவதாக உள்ளது.

அணுப்பிணைவு சக்தி உற்பத்தியின் மேம்பாடுகள்!

அணுப்பிணைவு உலைகளுக்கு வேண்டிய எரு உலக நீர்வளத்தில் எண்ணிக்கை யற்ற அளவு உள்ளது. பேரளவு ஆற்றல் கொண்ட அணுப்பிணைவு சக்தி நிலையங்களை அமைப்பது சாத்திய மாகும். மாபெரும் ஆற்றல் கொண்ட அணுப்பிணைவு நிலையத்துக்கும் தேவையானது சிறிதளவு எருதான்! உதாரணமாக 1000 MWe நிலையத்துக்கு ஓராண்டு வேண்டிய எரு 0.6 மெட்ரிக் டன் [1320 பவுண்டு] டிரிடியம்! பிணைவு சக்தியின் தீப்பிழம்பு மின்கொடைத் துகள்களின் வேகங்களைத் தணித்து, நேரடியாக அவற்றை மிகையான மின்சக்தி அழுத்தமாக [High Voltage Electricity] மாற்றிவிடலாம்! அம்முறையில் நீராவி உண்டாக்க கொதிகலம், வெப்பசக்தியை யந்திர சக்தியாக மாற்ற டர்பைன், தணிகலம் யந்திர சக்தியை மின்சக்தியாக மாற்ற மின்சார ஜனனி போன்ற பொது வெப்பச் சாதனங்கள் தேவைப்படா! பிணைவு உலைப் பாதுக்காப்பு அத்துடனே இணைந்துள்ளது. இயக்கத்தின் போது சிக்கல் நேர்ந்தால், அணு உலைத் தானாக விரைவில் நின்றுவிடும். பிளவு அணு உலைகளைப் போன்று, கதிரியக்கமோ, கதிர்வீச்சுக் கழிவுகளோ விளைவதில்லை! பிணைவு அணு உலையில் எழும் நியூட்ரான்கள் விரைவில் தீவிரத்தை இழப்பதால் பாதகம் மிகக் குறைவு. உலையின் மற்ற பாகங்களை நியூட்ரான் தாக்குவதால் எழும் இரண்டாம் தர கதிர்வீச்சுகளைக் கவசங்களால் பாதுகாப்பது எளிது. கதிர்ப் பொழிவுகளால் சூழ்மண்டல நாசம், நுகரும் காற்றில் மாசுகள் விளைவு போன்றவை ஏற்படுவதில்லை!

அணுப்பிணைவுச் சக்தி நிலையத்தில் ஏற்படும் சிக்கல்கள்!

ஆராய்ச்சி அணுப்பிணைவு உலைகளுக்கு இதுவரை உலக நாடுகள் 2 பில்லியன் டாலர்கள் செலவழித் துள்ளன! கால தாமதம் ஆவதால், இஇன்னும் 50 பில்லியன் டாலர் தொகை செலவாகலாம் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது. மேலும் மிகச் சக்தி வாய்ந்த மின்காந்தத் தளம், அணுப்பிணைவு நிலையத்தில் இஇயங்குவதால், அதை ஆட்சி செய்யும் மனிதருக்கு அதனால் விளையும் தீங்குகள் என்ன என்பது யாருக்கும் தெரியாது! அடுத்து உலையில் பயன்படும் லிதியம் [Lithium] திரவத்துடன் ரசாயன இஇயக்க உக்கிரம் உடையது! அதன் விளைவுகளையும் அறிய வேண்டும். அனல் பிழம்புக்கு பிணைவு அணு உலை வளையத்தில் நீடிக்கப்பட வேண்டிய அதி உன்னத சூன்ய நிலை நுணுக்கம் [High Vacuum Technique], மாசு மறுவற்ற தூசிகள் அற்ற எருக்களை ஊட்டும் ஏற்பாடுகள் ஆகியவற்றைத் தொடர்ந்து பராமரிப்பதில் சிரமங்களும் பிரச்சனைகளும் நேர வாய்ப்புள்ளன!

வெப்ப அணுக்கரு சக்தியே எதிர்கால மின்விளக்குகளுக்கு ஒளி ஊட்டும்

கடந்த 50 ஆண்டுகளாக அணுப்பிளவு உலைகளிலும், அணு ஆயுதப் பெருக்கங்களிலும் சேர்ந்த பல மடங்கு கதிரியக்கக் கழிவுகள் இன்னும் பாதுகாப்பான முறையில் புதைக்கப் படாமல் சூழ்மண்டலத்தை மாசு படுத்தித் தொடர்ந்து சேர்ந்து கொண்டே போகின்றன! இயற்கைத் தாது யுரேனியத்தின் பரிமாணம் உலகில் நாளொரு பொழுதும் குறைந்து கொண்டே போகிறது! எருப் பெருக்கும் எண்ணற்ற அணு உலைகள் [Breeder Reactors] யுரேனியம், தோரியம் ஆகிய செழிப்புத் தாதுக்களைப் [Fertile Materials] பயன்படுத்திச் சிறிய அளவு ஆற்றலில் [250 MWe] இயங்கி வந்தாலும், அணுப்பிளவு எரி பொருள் [புளுடோனியம்239, யுரேனியம்233] பெருமளவில் சேர்ந்து இன்னும் 50 ஆண்டுகளுக்கு ஈடு செய்ய முடியும் என்பதை உறுதியாகக் கூற முடியாது! 2001 ஜூலையில் ஐரோப்பியக் குழுவினர், ரஷ்யக் கூட்டரசுகள், கனடா, ஜப்பான் ஆகிய உலக நாடுகள் தமது டிசைனை ஒப்புக் கொண்டு 3.8 பில்லியன் ஈரோ [Euro] நாணயத்தில் அகில நாட்டு வெப்ப அணுக்கரு ஆய்வு உலையைக் ‘ [International Themonuclear Experimental Reactor, ITER] கட்ட முடிவு செய்துள்ளன. அது அடுத்து ஆறு, ஏழு ஆண்டுகளில் இயங்க ஆரம்பித்து, வெற்றிகரமாய் மின்சக்தி பரிமாறி, 2030-2040 வருடங்களில் உலகெங்கும் பல புதிய வணிகத்துறை அணுப்பிணைவு மின்சக்தி நிலையங்கள் ஓடத் துவங்கி, நமது மின்விளக்குகளுக்கு ஒளி ஊட்டப் போவதை நாம் உறுதியாக நம்பலாம்!

தகவல்:

1. Nuclear News (Publication of The American Nuclear Society) [July 2002]

2. Nuclear  Canada Year Book [June 1995]

3. Fusion Energy ‘One Energy Option for the Future ‘

4. Atom, AEA Technology, United Kingdom [March-April 1993]

5. Fusion Energy & Canada ‘s Role

***************************

One thought on “இருபது ஆண்டுகளில் அணுப் பிணைவு சக்தி ஆக்கத்தில் வளர்ச்சி

  1. நல்ல ஒரு பதிவு. ஐரோப்பாவில் அமைந்திருக்கும் இந்தப் பரீட்சார்த்த ஆய்வு உலை வெற்றிகரமாக முடியுமா தெரியவில்லை. அப்படி வெற்றி பெற்றால் அது எதிர்கால சக்தி தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யப் பேருதவியாக அமையும்.

    வைசா

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s