இருபத்தி ஒன்றாம் நூற்றாண்டில் அணுவிலிருந்து மின்சக்தி உற்பத்தி

Kudankula Twin Units

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear), கனடா

‘அணுவைப் பிளந்து சக்தியை வெளியாக்குவதுடன், கடலலைகளின் ஏற்ற இறக்கத்தில் எழும் சக்தியைக் கையாண்டு, பரிதிக்கதிர் வெப்பத்தையும் கைப்பற்றி ஒருநாள் மின்சக்தி படைப்போம் ‘

அமெரிக்க ஆக்கமேதை, தாமஸ் ஆல்வா எடிஸன் [ஆகஸ்டு 22, 1921]

‘பிண்டம், சக்திக்கு [Matter, Energy] உள்ள நெருங்கிய உறவை விளக்கும் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியே [Theory of Relativity] இதுவரைப் படைத்த சமன்பாடுகளில் மகத்தானதோர் இணைப்பாகக் கருதப்படுகிறது ‘

பிரிட்டிஷ் மேதை, பெர்ட்டிரண்டு ரஸ்ஸல் [ஏப்ரல் 19, 1955]


‘இந்தியா மின்சக்தி உற்பத்தி செய்ய, அணுசக்தியை இப்போதிருந்து [1944] இன்னும் இருபதாண்டுகள் வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தி வந்தால், தனக்குத் தேவையான நிபுணர்களைத் தன் நாட்டிலேயே தோற்றுவித்துக் கொண்டு, அன்னிய நாடுகளில் தேட வேண்டிய நிலை ஏற்படாது ‘

டாக்டர் ஹோமி பாபா [1944]

Location of Indian Nuclear Plants

முன்னுரை: ‘யுத்தம் என்பது அழிவியல் விஞ்ஞானம் ‘ என்று போர்த்துறை நிபுணர் ஒருவர் குறிப்பிடுகிறார். இருபதாம் நூற்றாண்டின் இடைக்காலத்தில் குமுறி எழுந்த இரண்டாம் உலக யுத்தத்தின் போது படைத்துப் பயன்படுத்தப்பட்ட அண்டவெளி யுகத்தைத் துவக்கிய ராக்கெட் நுணுக்கமும், அணுசக்தி யுகத்தைத் திறந்து வைத்த அணுப்பிளவு இயக்கமும் இருபெரும் விளைவுகள்! பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் காலூன்றிய தொழிற்புரட்சி அண்டவெளிப் பயண விருத்தியாலும், அணுப்பிளவு சக்தி நிலைய வளர்ச்சியாலும் பூத ஆலமரம் போல் பெருகியது! மனிதன் ஆக்கிய அணுசக்திக்கு இரண்டு கரங்கள் உண்டு! ஹிரோஷிமா, நாகசாகி ஆகிய நகரங்களை வெடிப்பாலும், கதிர்வீச்சாலும் நாசமாக்கிய அணு ஆயுதம் ஏந்திய ‘அழிக்கும் கரம் ‘ ஒன்று! பில்லியன் கணக்கான மின்விளக்குகளை உலகமெங்கும் ஏற்றி, மில்லியன் கணக்கான யந்திரங்களை ஓட்டும் ‘ஆக்கும் கரம் ‘ மற்றோன்று. 1944 இல் அணுவைப் பிளந்து பயிற்சி செய்த ஏழாண்டுகளில் [டிசம்பர் 1951] முதல் ஆய்வு அணு உலை மின்சக்தி உண்டாக்கி நான்கு மின்குமிழிகளுக்கு ஒளி ஊட்டியது! அமெரிக்காவின் கடற்படைக் கப்பல் ஒன்று 1953 இல் அணுசக்தியால் முதன்முதலில் இயக்கப் பட்டது! 1955 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்காவின் இல்லங்களுக்கு முதன்முதலில் அணுமின்சக்தி பரிமாறப் பட்டது!

Rajasthan Units 1 and 2

விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஹோமி பாபா ஜவாஹர்லால் நேருவின் தலைமையில் 1953 ஆம் ஆண்டில் பாரதத்தில் அணுசக்தி யுகம் வேரூன்ற அடித்தளம் அமைத்தார். ஐம்பது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு இப்போது இயங்கும் 14 அணுமின் நிலையங்களையும், தானே டிசைன் செய்து உள்நாட்டுச் சாதனங்களுடன் கட்டப்படும் 9 நிலையங்களையும் பெருமையுடன் இந்தியா மேற்பார்வை செய்து வருகிறது. அடுத்து 2020 ஆண்டு முடிவதற்குள் 2700 MWe ஆற்றலிருந்து 20,000 MWe ஆற்றல் அணுசக்தி மின்சாரம் பரிமாறத் திட்டமிட்டு ஆக்க வேலைகள் நடந்து வருகின்றன. நிலக்கரி குன்றிய, எரிவாயும், எரி ஆயிலும் இல்லாத இந்தியாவுக்கு எரிசக்தியாக அணுசக்தி ஒன்றே இன்னும் 20 அல்லது இருபத்தியைந்து ஆண்டுகளுக்கு உதவப் போகிறது. மில்லியன் கணக்கான டன் ஸல்ஃபர் டையாக்ஸைடு, நைடிரஜன் ஆக்ஸைடு, கார்பன் டையாக்ஸைடு போன்ற துர்வாயுக்களை வெளியேற்றாத அணுமின் நிலையங்களே, இன்னும் பல்லாண்டுகளுக்குப் பேரளவு மின்சார ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யப் போகின்றன!

Rajasthan Units 3 and 4

எரிசக்தி பற்றாக்குறை பற்றி டாக்டர் அப்துல் கலாம்

இந்திய அணுசக்தித் துறையின் 50 ஆண்டு நிறைவுப் பொன்விழாக் கொண்டாடும் ஆண்டில் [1953-2003] 2003 டிசம்பர் 17 ஆம் தேதி கல்பாக்கத்தில் நிகழ்ந்த இந்திய அணுவியல் குழுவின் 14 ஆவது ஆண்டு நிறைவு விழாவின் போது, உலோகவியல் வல்லுநரான பேராசிரியர் சி.வி. சுந்தரம் அவர்களுக்குப் பாராட்டு விருது அளித்தார், ஜனாதிபதி மாண்புமிகு டாக்டர் அப்துல் கலாம். அந்த விழாத் துவக்கவுரையில் ஜனாதிபதி கூறியது: ‘இன்னும் சில பத்தாண்டுகளுக்கு நமது பூகோளத்தின் பெரும் பிரச்சனைகளாக எரிசக்திப் பற்றாக்குறையும், நீர்வளப் பஞ்சமும் மனிதரை மிகவும் பாதிக்கப் போகின்றன!

Tarapur Unit 4

Nuclear Power Cost

கடந்த 50 ஆண்டுகளாக அணுசக்தி நுணுக்க வளர்ச்சி விரிவடைந்து, நமது அணுமின் நிலையங்கள் சீராக இயங்கி, பாதுகாப்பாகக் கவனிக்கப்பட்டு, உறுதி அளிக்கும் முறையில் 90% தகுதி இலக்க [Capacity Factor] நிலையை அடைந்துள்ளன. நமது மின்சக்தி தேவை இப்போதுள்ள 100,000 MWe தகுதியிலிருந்து, 2020 ஆம் ஆண்டில் 300,000 MWe ஆற்றல் நிலைக்குக் கொண்டு போகத் திட்டங்கள் உருவாகி வருகின்றன. அதில் 2020 ஆண்டு அணுசக்தியின் பங்கு 20,000 MWe ஆற்றலாக எடுத்துக் கொள்ளப்படும். யுரேனியத்தின் இடைப்பட்ட இருப்புக்கள் தீர்ந்தவுடன், புளுடோனியம்239 எருவை உலைகளில் பயன்படுத்தித் தோரியத்தை யுரேனியம்233 எருவாக ஆக்கி, வேகப் பெருக்கி அணுமின் நிலையங்கள் மின்சாரம் பரிமாறும் ‘.

Indian Reactors

இருபத்தியொன்றாம் நூற்றாண்டில் அணுசக்தி நிலையங்களின் தேவை

2004 ஜூலை 26 ஆம் தேதித் தகவலின்படி இப்போது அகில உலகில் 30 நாடுகளில் 437 அணு மின்சக்தி நிலையங்கள் இயங்கி 362,939 MWe மின்சார ஆற்றல் தகுதியில் 2525 பில்லியன் யூனிட்டுகள் [kwh] பரிமாறி வருகின்றன. அடுத்துப் புதிதாக 24,000 MWe தகுதியுள்ள 30 அணுமின் நிலையங்கள் கட்டப்பட்டு வருகின்றன. மேலும் 34,000 MWe உற்பத்தி செய்ய வல்ல 32 அணுமின்சக்தித் திட்டங்கள் அடுத்து உருவாகப் பணிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு நிகழ்ந்து வருகின்றன. அத்துடன் 55,000 MWe பரிமாறும் 72 மேல்நுணுக்க அணுமின் நிலையங்கள் [Advanced Nuclear Power Plants] முன்மொழியப்பட்டு அரசாங்கத் திட்ட நிபுணர் கைவசம் உள்ளன. இப்போது இந்தியாவில் 14 அணுசக்தி நிலையங்கள் 2700 MWe மின்னாற்றலை உற்பத்தி செய்து 3.3% அளவில் பங்கேற்று வருகின்றன. அடுத்து 4128 MWe தகுதியுள்ள 9 அணுமின் நிலையங்கள் கட்டப்பட்டு, இன்னும் 13,160 MWe ஆற்றல் கொண்ட 24 அணுசக்தி நிலையங்கள் திட்டமிடப்பட்டு வரைபட வடிவத்தில் உள்ளன.

American Twin Units

உலக அணுமின்சக்தி உற்பத்தி அணியில் அமெரிக்கா முதலிலும் அடுத்து பிரான்ஸ், ஜப்பான், ரஷ்யா பின்னால் அந்த ஒழுங்கில் தொடர்கின்றன. அமெரிக்காவில் 103 அணுமின் நிலையங்கள் 97,485 MWe ஆற்றலில் 20% பங்கு மின்சாரத்தைப் பரிமாறுகின்றன. அடுத்து 1000 MWe உற்பத்தி செய்யும் பூத நிலையம் ஒன்று அமெரிக்காவில் கட்டப்படுகிறது. 1979 இல் நேர்ந்த திரிமைல் தீவு அணுமின் நிலைய விபத்திற்குப் பிறகு திட்டமிடப்பட்ட பல அணுமின் நிலையங்கள் கட்டப்பாடாமல் நிறுத்தமாயின! 1974 ஆம் ஆண்டிற்குப் பிறகு அமெரிக்கன் அணுத்துறை நியம ஆணைக்குழு [Nuclear Regulatory Commission (NRC)] அனுமதி அளித்த அணுசக்தி நிலையங்கள் கூட தலைதூக்காமல் நின்று போயின! 2004 ஆண்டில் இப்போது 30 வருடங்கள் கழித்து, ஜெனரல் எலெக்டிரிக், வெஸ்டிங்ஹவுஸ் [General Electric Co, Westinghouse Electric Co] போன்ற ஏழுபெரும் நிறுவகங்கள் அமெரிக்காவில் புதுப்பிறவி அணுமின் நிலையங்களை [New Generation Nuclear Power Plants] உருவாக்க முன்வந்துள்ளன.

Coal & Nuclear Plants

கனடாவில் 30 வயது கடந்த பழைய இரண்டு 750 MWe நிலையங்கள், தனியார் மின் உற்பத்தி நிறுவகத்தால் புதுப்பிக்கப்பட்டு 2003 இல் மீண்டும் இயங்கித் துவங்கியுள்ளன. காலிஃபோர்னியா மின்சக்தி இரட்டடிப்பு அவதியைக் கண்ட அமெரிக்காவின் மின்சார வாரியங்கள் சில, ஓய்ந்து போன பழைய அணுமின் நிலையங்களை வாங்கிப் புதுப்பிக்கும் முயற்சியில் இப்போது இறங்கியுள்ளன! அமெரிக்கன் அணுத்துறை நியம ஆணைக்குழு (NRC), குறிப்பிட்ட சில மேம்பாடுகளைச் செய்தால் 40 வருட ஆயுள் இயக்க உரிமை அனுமதியை [Operating Licence] 60 வருடங்களுக்கு நீட்ட முன்வந்தது! அந்த மாறுதலால் அணுமின் நிலையங்களின் பயன்பாடுத் தகுதிப் பெருகி, மின்சார உற்பத்தி நிதிச் சிக்கனம் மிகையாகி, நிலையப் பரிமாற்றப் போட்டியில் அவை முன்னேறின. 2020 ஆண்டுக்குள் புதிய அணுசக்தி நிலையங்களை நிறுவி, மின்னாற்றல் பரிமாற்றத்தை 50,000 MWe மிகையாக்கத் தொழிற்துறை வல்லுநர்கள் திட்டம் தீட்டியுள்ளார்கள்.

Boiling Water Reactors

மூன்றுவித மாடல்களில் இந்திய அணுமின்சக்தி நிலையங்கள்

பாரதத்தில் பன்மடங்கு பெருகி வரும் அணுமின் நிலையங்கள் கனடாவின் ‘கான்டு ‘ கனநீர் அழுத்த உலை மாடலைப் பின்பற்றுபவை. 220 MWe ஆற்றலில் முதலிரு நிலையங்கள் ராஜஸ்தான் ராவட்பாடாவில் கனடாவின் உதவியில் கட்டப்பட்டு இயங்கின. பின்னர் சென்னைக்கு அருகில் கல்பாக்கம், டெல்லிக்கருகில் நரோரா, குஜராத்தில் கக்கரபார், கர்நாடகாவில் கைகா ஆகிய இடங்களில் 220 MWe இரட்டை அணுமின் நிலையங்கள் ராஜஸ்தான் மாடலை மேம்படுத்தி, முழுக்க முழுக்க இந்தியப் பொறியியல் விஞ்ஞானிகளால் அமைக்கப் பட்டன. இப்போது ராஜஸ்தானில் அடுத்து இரண்டு கனநீர் அணுமின் நிலையங்கள் நிறுவகமாகி அவையும் மின்சாரம் பரிமாறுகின்றன. ஆக மொத்தம் 14 அணுமின் நிலையங்கள் 2720 MWe உற்பத்தித் தகுதியில் இயங்கி வருகின்றன. இவை அனைத்தும் இயல்வள யுரேனிய எருக்கோலைப் [Natural Uranium Fuel Bundle] பயன்படுத்தி, கனநீர் மிதவாக்கி யாகவும், வெப்பக் கடத்தியாகவும் [Heavy Water as Moderator & Heat Transport Medium] அணு உலைக்குள் சுற்றி வருகிறது.

Canadian Reactors

டாக்டர் ஹோமி பாபா முதலில் திட்டமிட்டுத் துவங்கிய இரட்டை அணுமின் நிலையங்கள் 200 MWe ஆற்றல் அளிக்க வல்ல அமெரிக்க ஜெனரல் எலக்டிரிக் கம்பெனியின் கொதிநீர் அணுமின் உலை [Boiling Water Reactor] நிலையமாகும். இந்த அணு உலைகள் சிறிது செறிவு [2%] பெற்ற யுரேனிய எருக்கோலை உபயோகித்து, சாதாரண நீரே மிதவாக்கி யாகவும், வெப்பக் கடத்தியாகவும் பயன்படுத்தப் படுகிறது. கொதிநீர் உலைகளில் விலைமிக்கச் செறிவு எருக்கோல்கள் பயன்படுவதாலும், கதிரிக்கத் தீண்டல் டர்பைன் சுற்றுச் சாதனங்களில் மேவிப் பராமரிப்புப் பணிகள் தாமதப் படுவதாலும், பணியாட்கள் அதிகமாகக் கதிரடி பெறுவதாலும் அம்மாதிரி அணுமின் உலைகள் மீண்டும் இந்தியாவில் கட்டப்பட வில்லை. கொதிநீர் அணுமின் உலை நிலையங்கள் முதற்பிறவி மாடலாய், நிதிச்சிக்கனக் குறிக்கோள் ஒன்றையே கருதி டிசைன் செய்யப்பட்டதால், கதிர்த் தீண்டல் பிரச்சனைகளைத் தவிர்ப்பது சிரமான வேலை ஆகிவிட்டது!

Uraniuam Fue Pelletsl

2020 ஆண்டுக்குள் 20,000 MWe மின்னாற்றல் மேம்படுத்தும் குறிக்கோளில் 220 MWe நிலையிலிருந்து அடுத்து 540 MWe இரட்டை கனநீர் அணுமின் நிலையங்களை இந்திய அணுசக்தி துறையகம் டிசைன் செய்து, இப்போது தாராப்பூரில் கட்டமைப்புப் பணிகள் நடந்து கொண்டிருக்கின்றன. முதல் 540 MWe நிலையத்தில் 95% கட்டுமானப் பணிகள் முடிந்து, 2005 அக்டோபரில் ‘பூரணம் ‘ எய்தும் [Reach Criticality] என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இரண்டாவது நிலையம் 2006 ஜூலையில் பூரணம் அடையும் என்று அறியப்படுகிறது. அடுத்துப் பூத வடிவில் 1000 MWe ஆற்றல் மிக்க இரட்டை அழுத்த எளியநீர் அணுமின் உலைகள் [Pressurized Light Water Reactors (VVER)] ரஷ்ய உடன்படிக்கையில் கூடங்குளத்தில் இப்போது உருவாகி வருகின்றன. இந்த அணுமின் உலைகளுக்கு 2%-3% செறிவு யுரேனியம் தேவைப்படும். VVER போன்ற அழுத்தநீர் அணுமின் உலைகளில் கொதிநீர் உலைகள் போல் நீராவி உலைக்கலனில் [Reactor Vessel] உண்டாகாமல் வெப்ப மாற்றிகளில் எழுவதால், கதிர்த் தீண்டல் பிரச்சனைகள் மிக மிகக் குறைவு.

Larger Canadian Units

இந்திய அணுத்துறை நிறுவகத்தின் மகத்தான சாதனைகள்

இந்திய அணுசக்தித் துறையவகத்தின் அதிபதி எஸ்.கே. ஜெயின் [Nuclear Power Corporation India Ltd (NPCIL) Chairman S.K. Jain] 2004 ஜூலை 8 ஆம் தேதி நடந்த 17 ஆம் ஆண்டுக் கூட்டவையில் கூறியது: ‘நமது கம்பெனியின் கடந்த ஆண்டு [2002] லாபத் தொகை 1509 கோடி ரூபாய். இந்த ஆண்டு [2003] லாபம் 2604 கோடி ரூபாய். கடந்த ஆண்டு மின்சக்தி ஆற்றல் உற்பத்தியானது: 19242 மில்லியன் யூனிட் [kwh]. கடந்த 7 ஆண்டுகளில் (1997-2004) மின்சக்தி ஆற்றல் உற்பத்தி 9619 மில்லியன் யூனிட்டாக இருந்ததை இரட்டிக்க வைத்து 19242 யூனிட்டாக மிகைப்படுத்தியது பாராட்டத் தக்க அணுமின் நிலைய இயக்கமாகும். மேலும் நிலையங்களின் இயக்கத் தகுதி இலக்கம் [Capacity Factor] அதே 7 ஆண்டுகளில் 71% வீதத்திலிருந்து 90% மிகையானதும் மெச்சத் தகுந்த இயக்குநரின் பணிகளே. குஜராத் கக்ரபார் யூனிட்-1 அணுமின் நிலையம் 98% ஆண்டுத் தகுதி இலக்கத்தில் உற்பத்தி செய்து, கன்நீர் அணுமின் உலைகளுக்குள் முதலிடத்தைப் பெற்று, அகில அணுசக்திக் கூட்டியக்கப் பேரவையின் [World Association of Nuclear Operations (WANO)] அணுசக்திச் சிறப்புப் பரிசைப் [Nuclear Excellene Award] பெற்றுள்ளது.

Boiling Water Reactor Schematics

கல்பாக்கம் வேகப் பெருக்கி ஆய்வு அணு உலையில் [Fast Breeder Test Reactor (FBTR)] எந்தவித எருக்கோல் பழுதும் ஏற்படாமல் ‘எருத்தீய்ப்பு ‘ [Fuel Burnup] டன் எருவுக்குத் தினம் 72,000 MW [72,000 MWd/ton] ஆற்றல் கிடைத்துள்ளது. ராஜஸ்தான், கல்பாக்கத்தின் பழைய அணு உலைகளில் அனைத்து அழுத்தக் குழல்களை அகற்றிப் புதுக்குழல்களை மாட்டி அவற்றின் மின்சக்தி ஆற்றல் தகுதி மிகுதியாக்கப் பட்டுள்ளன. முதன்முதலில் ராஜஸ்தான் யூனிட்-2 இன் 306 அழுத்தக் குழல்களை நீக்கிப் புதுப்பிக்க 47 மாதங்கள் பிடித்தன. அடுத்து கல்பாக்கம் யூனிட்-2 இன் 306 அழுத்தக் குழல்கள் மிகக் குறைவான காலத்தில் [19 மாதங்களில்] புதுப்பிக்கப் பட்டன! கல்பாக்கத்தில் 170 MWe அணுமின் நிலையத்தின் நீராவி வெப்பத்தில் கடல்நீரில் உப்பை நீக்கி 6.3 மில்லியன் லிட்டர் புதுநீர் உற்பத்தி செய்யப் போகிறது. அந்தத் தொழிற்சாலையில் உப்புநீக்கித் தூயதாகும் நீரின் விலை 1000 லிட்டர் 45 ரூபாயாக மதிப்பீடு செய்யப்படுகிறது.

RAPP Units 3 & 4

Nuclear Fuel Processing

அணுமின் உலைகளுக்குச் சிக்கன யுரேனிய எருக்கோல்

ஒரு டன் அணுக்கரு யுரேனிய எரு உண்டாக்கும் வெப்பசக்தி, (2-3) மில்லியன் டன் இயல்வள எருக்கள் [நிலக்கரி, எரிவாயு அல்லது எரி ஆயில்] தரும் வெப்பசக்திக்குச் சமம். அணுமின் நிலையம் ஒன்றின் கட்டமைப்புச் செலவு [Capital Cost] 30 அல்லது 40 ஆண்டுகளில் நிதித்தேய்வு [Depreciation] ஆகிறது. அதற்குப் பயன்படும் எருச் செலவு [Fuel Cost] தனிக் கட்டமைப்புச் செலவாக பல வருடங்களில் நிதி தேய்கிறது. நிலையத்தின் இயக்கப் பராமரிப்புச் செலவுகள் [Operation & Maintenance Expenses] நிலையத்தின் ஆண்டுச் செலவுகளுடன் சேர்த்துக் கொள்ளப்படுகிறது. சுண்டக்காய் அளவு யுரேனியம் [7 gram Uranium Pellet] 3.5 பீப்பாய் எரி ஆயில் [Barrels of Oil], 17,000 கியூபிக் அடி எரிவாயு [Natural Gas] அல்லது 1780 பவுண்டு நிலக்கரி தரும் வெப்பத்தை உண்டாக்குகிறது.

அணுமின் நிலையத்தின் யூனிட் மின்சார விலையைக் குறைப்பது மலிவான, விலை ஏறி இறங்காத அதன் எருவான யுரேனிய மூலக் கனிவளமே. 2000 ஆண்டுக்கு இடையில் 1 kg யுரேனிய எருக்கோல் தயாரிக்க அமெரிக்காவில் மதிப்பீடான செலவு இதுதான்.

World Nuclear Resources

யுரேனியம் ஆக்ஸைடு (U3O8): 8 kg x $30 = $200.

மாற்றல் செலவு [Conversion Cost]: 7 kgU x $5.5 = $38.

செறிவாக்குக் செலவு [Enrichment Cost]: 4.3 SWU x $105 = $452

எருகோல் தயாரிப்புச் செலவு [Fuel Fabrication Cost]: 1 kg = $240

மொத்தச் செலவு: 1 kg = $930

இந்த அளவு யுரேனியம் அளைக்கும் வெப்பசக்தி =3400 gega Joules [315,000 kwh]

ஆகவே எருக்கோல் விலை = 0.30 cents/kwh

இந்திய மதிப்பீடின்படி ஓர் அணுமின் நிலையக் கட்டமைப்புக்குச் செலவு: ரூ 4.25 கோடி/MWe. 1000 MWe அணுமின் நிலயத்தின் கட்டமைப்புக்குச் செலவு: 4250 கோடி ரூபாய்.

Nuclear Fission Power

உலக அணுமின் நிலையங்களின் உயரிய இயக்க நிலை

அமெரிக்காவில் நூற்றுக்கு மேற்பட்ட அணுமின் நிலையங்கள் இயங்கி 20% மின்னாற்றலைப் பங்கிட்டுக் கொள்கின்றன. நிலையங்கள் செம்மைப் படுத்தப்பட்டு, அவற்றின் ஆயுட்காலம் 40 ஆண்டிலிருந்து 60 ஆண்டுவரை நீடிக்க அனுமதி பெற்றதால் சிக்கன நிதிச் செலவில் மிக்க லாபம் அடைந்தன. அமெரிக்காவில் புதிதாக 30 நிலையங்கள் 24,000 MWe ஆற்றலைப் பரிமாறக் கட்டப்பட்டு வருகின்றன. இன்னும் அடுத்து 55,000 MWe அளிக்கவல்ல 72 அணுமின் நிலையங்கள் திட்டநிலையில் உருவாகிக் கொண்டுள்ளன. அமெரிக்கா 2020 ஆண்டுக்குள் புதிதாக 50,000 MWe மின்சக்தி ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும் தகுதியைப் பெறப் போகிறது. அமெரிக்க அணுமின் நிலையங்களின் இயக்கம் செம்மைப் படுத்தப்பட்டு, 1990 இல் இருந்த அவற்றின் தகுதி 65% இலக்கத்திலிருந்து, 2004 இல் 90% ஆக ஏறியது. முதல் 23 எண்ணிக்கையில் அமெரிக்காவின் 13 நிலையங்கள் முதன்மையாக 98% தகுதி இலக்கத்தில் இருந்தன. உலகத்தில் இயங்கிவரும் அணுமின் உலைகளில் 2004 ஆம் ஆண்டு மூன்றில் இரண்டு 80% தகுதி இலக்கத்தில் இயங்கி வந்தன. ஸ்பெயின், பெல்ஜியம், ஃபின்லாந்து, சுவிட்ஜர்லாந்து, தென் கொரியா ஆகிய நாடுகளின் அணுமின் நிலையங்கள் 90% தகுதி இலக்கத்தில் இயங்கி மிஞ்சிக் காட்டின. பிரென்ச், ஜப்பானிய நிலையங்களின் இயக்கங்கள் சராசரி 77% தகுதி நிலையில் காணப்பட்டன.

Nuclear Power in Japan

அணுமின் உலை இயக்க அரங்குகளில் சூழ்மண்டலப் பாதுகாப்பு

1973 முதல் 2003 வரை சுமார் 30 ஆண்டுகள் உலகில் நானூறுக்கும் மேற்பட்ட அணுமின் நிலையங்கள் இயங்கி 78.7 மில்லியன் டன் ஸல்ஃபர் டையாக்ஸைடு வெளிவீச்சையும், 39.7 மில்லியன் டன் நைட்டிரஸ் ஆக்ஸைடு வெளியேற்றத்தையும் தவிர்த்துள்ளன! பாரதம் எரிவாயுவைப் பயன்படுத்தி 1000 MWe வெப்ப மின்சக்தி நிலையம் ஒன்றைக் கட்டினால், அது நாளொன்றுக்கு 5.5 டன் ஸல்ஃபர் டையாக்ஸைடு வாயு, 21 டன் நைட்டிரஜன் ஆக்ஸைடு வாயு, 1.6 டன் கார்பன் டையாக்ஸைடு வாயு போன்ற துர்வாயுக்களைச் சூழ்மண்டலத்தில் பரப்பும்! ஆனால் அணுமின் உலையில் ஒரு டன் அணுக்கரு யுரேனிய எரு உண்டாக்கும் வெப்பசக்தி, (2-3) மில்லியன் டன் இயல்வள எருக்கள் [நிலக்கரி, எரிவாயு அல்லது எரி ஆயில்] தரும் வெப்பசக்திக்குச் சமம். 1000 MWe ஆற்றல் அளிக்கும் அணு உலை, ஸல்ஃபர் டையாக்ஸைடு, நைட்டிரஜன் ஆக்ஸைடு, கார்பன் டையாக்ஸைடு போன்ற எந்தவிதப் பசுமை அழிப்பு வாயுக்களை வெளியேற்றுவதில்லை [No Greenhouse Gas Emission]!

Pressurized Water Reactor

ஓர் ஆண்டுக்கு 30 டன் உயர்நிலைக் கதிரியக்கக் கழிவு (தீய்ந்த எருக்கழிவு) [Spent Fuel: High Level Radioactive Wastes], 800 டன் தணிந்த & இடைநிலை கதிர்வீச்சுக் கழிவுகள் [Low & Intermediate Radiation Wastes] சேருகின்றன. 800 டன் தணிந்த இடைநிலைக் கழிவுகள் அழுத்தப்பட்டு வடிவம் 20 கியூபிக் மீடராகச் சுருக்கப்படுகிறது.

ஓர் அணுமின் நிலையம் சாதாரணமாக ஆண்டுக்கு 20 மெட்டிரிக் டன் கதிரியக்கத் தீய்ந்த எருக்கழிவை [Radioactive Spent Fuel Wastes] உண்டாக்கும். உலக அணு உலைகள் அனைத்தும் ஆண்டுக்கு 2000 மெட்டிரிக் டன் எருக்கழிவை விளைவித்து வருகின்றன. கடந்த 40 ஆண்டுகளாக அகில அணு உலைகள் இதுவரைச் சுமார் 40,000 மெட்டிரிக் டன் எருக்கழிவை உண்டாக்கிப் பாதுகாப்பாகப் புதைத்து வைத்துள்ளன. அவை யாவும் தணிந்த கதிர்வீச்சு நிலைக்குத் தேய்ந்து குறைய 100 முதல் 500 ஆண்டுகள் வரை ஆகலாம்!

Indian Reactors under Construction

பாரதத்தின் எதிர்கால அணுமின்சக்தி உற்பத்தித் திட்டங்கள்

இந்திய அணுசக்தி துறையகம் 2020 ஆண்டுக்குள் 20,000 MWe ஆற்றல் அளிக்கும் அணுமின்சக்தி நிலையங்களை நிறுவகம் செய்யும் மாபெரும் திட்டங்களுடன் முற்பட்டு வருவது பாராட்டுதற்குரிய பணியாகும். அணுசக்தி துறையகத்தின் பொறிநுணுக்க ஆணையாளர் எஸ்.ஏ. போஹ்ரா, பிரான்ஸ் அணுவியல் துறைக் குழுவினருடன் உரையாடி, ஆறு 1000 MWe ஆற்றலுடைய ஓர் கூட்டு நிலையத்தை அமைக்க ‘உளவு ஆய்வுகள் ‘ [Feasibilty Studies] நடப்பதாகக் கூறியுள்ளார். இப்போது அணுமின் நிலையக் கட்டமைப்புக் காலம் [Gestation Period] 8-9 மாதங்கள் குறைந்து, முன்னதாகவே 60 மாதங்களில் முடிக்க முடிகிறது என்று தீர்மானமாகி உள்ளது. ரஷ்ய அணுத்துறைக் குழுவினரிடம் உரையாடித் தற்போது தமிழ்நாட்டின் தென்கோடி முனையில் உள்ள கூடங்குளத்தில் உருவாகும் இரட்டை யூனிட் 1000 MWe ஆற்றல் நிலையங்களுடன், இன்னும் நான்கு புது ரஷ்ய 1000 MWe நிலையங்கள் நிறுவத் திட்டங்கள் தயாராகி விட்டன என்று போஹ்ரா அறிவிக்கிறார். 2020 ஆண்டுக்குப் பிறகு ஒவ்வோர் ஆண்டிலும் 1000 MWe ஆற்றல் பரிமாறும் வேகப் பெருக்கி அணுமின் நிலையத்தை [Fast Breeder Reactor] நிறுவத் திட்டமிடப் பட்டுள்ளது

Nuclear Power in USA

இந்தியாவில் இயங்கிவரும் 14 அணுமின் உலைகளில் கிளை உலோகமாகக் கிடைக்கும் புளுடோனியம்239 எதிர்கால வேகப் பெருக்கி முன்னோடி அணு உலைக்குப் [Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR)] போதுமானது என்று போஹ்ரா கூறுகிறார். எதிர்கால வேகப் பெருக்கி அணு உலைகளைக் கட்டத் தனிப்பட்ட ஆணைக்குழு ஒன்று நியமனமாகி யுள்ளது என்று கூறுகிறார். 2000 ஆண்டில் மட்டும் 220 MWe ஆற்றல் கொண்ட நான்கு நிலையங்கள் வாணிபத் துறையில் இயங்க ஆரம்பித்து 880 MWe பரிமாற்றத்தைக் கூட்டியுள்ளன. ஒவ்வோர் ஆண்டும் குறைந்தது 800 MWe ஆற்றலைக் கூட்டி, 2011 ஆண்டுக்குள் தற்போதுள்ள 2700 MWe ஆற்றலிலிருந்து 10,000 MWe ஆக முயற்சி செய்து வருகிறது. இப்போது இந்திய அணுசக்தித் துறையகம் 700 MWe கனநீர் மேம்ப்பாட்டு அணுமின் நிலையத்தை [Advanced Heavy Water Reactor] டிசைன் செய்து நிலையக் கட்டமைப்பு நிதிச் செலவைக் குறைத்து, உற்பத்தியாகும் யூனிட் ஆற்றலின் விலையைக் குறைக்கப் பெருமுயற்சி செய்து வருகிறது.

Nuclear Power in the World 2004

Nuclear Power plants under operation

 

Unit-Location Type Capacity (MWe) Date of Commercial Operation
TAPS-1 Tarapur, Maharashtra BWR 160 28-Oct-1969
TAPS-2 Tarapur, Maharashtra BWR 160 28-Oct-1969
TAPS-3 Tarapur, Maharashtra PHWR 540 18-Aug- 2006
TAPS -4 Tarapur, Maharashtra PHWR 540 12- Sept- 2005
RAPS-1 Rawatbhata, Rajasthan PHWR 100 16-Dec-1973
RAPS-2 Rawatbhata, Rajasthan PHWR 200 01-Apr-1981
MAPS-1 Kalpakkam, Tamilnadu PHWR 220 27-Jan-1984
MAPS-2 Kalpakkam, Tamilnadu PHWR 220 21-Mar-1986
NAPS-1 Narora, Uttar Pradesh PHWR 220 01-Jan-1991
NAPS-2 Narora, Uttar Pradesh PHWR 220 01-Jul-1992
KAPS-1 Kakrapar, Gujarat PHWR 220 06-May-1993
KAPS-2 Kakrapar, Gujarat PHWR 220 01-Sep-1995
KAIGA-1 Kaiga, Karnataka PHWR 220 16-Nov-2000
KAIGA-2 Kaiga, Karnataka PHWR 220 16-Mar-2000
KAIGA-3 Kaiga, Karnataka PHWR 220 06-May-2007
RAPS-3 Rawatbhata, Rajasthan PHWR 220 01-Jun-2000
RAPS-4 Rawatbhata, Rajasthan PHWR 220 23-Dec-2000
Total 4120

Nuclear Power plants under construction

Project Capacity MWe Scheduled Commercial Operation
Kaiga- 4 1 X 220 U4 – Sep 07
KK – 1 & 2 2 X 1000 U1 – Dec 07
U2 – Dec 08
RAPP – 5 & 6 2 X 220 U5 – Aug 07
U6 – Feb 08
MAPS 1 x 500 MAR 2011

++++++++++++

தகவல்கள்:

1. The Economics of Nuclear Power, Briefing Paper:8 [March 2004]

2. Built-in Safety Systems in a Nuclear Power Plant

3. World Nuclear Association, US Nuclear Power Industry [August 2004]

4. Inaugural Address By Dr. Abdul Kalam, President of India at the Indian Nuclear Society, Kalpakkam [Dec 17, 2003]

5. Indian Nuclear Power Programme (PHWR) NPCIL (DAE) Report [2003]

6. Frequently Asked Questions about Nuclear Energy By: John McCarthy.

7. NEI Nuclear Facts, Nuclear Power Plants http://www.nei.org/doc.asp ? [April 1, 2004]

8. Nuclear The Clean Air Energy, Environmental Preservation

9. Benefits of Nuclear Energy, Reliable Economic Energy, Safety & Security, Nuclear Waste Disposal

10 Nuclear Power Generation in USA

11 India ‘s Nuclear Power Capacity Set for a Leap -The Times of India

12 Power Revolution in Bharat: A Blue-print for Action

13 Statement by Dr. Anil Kakodkar, Chairman Atomic Energy Commission, India at the 45th Conference of International Atomic Energy Agency, Vienna [September 19, 2001]

14 Kudankulam to have 4 more Reactors -The Hindu Business Line [December 6, 2003]

15. The Future of Nuclear Energy -A Fuel-importing Developing Country Perspective (India) By: Sudha Mahalingam.

16. http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/cnpp2007/countryprofiles/India/India2006.htm (Indian Nuclear Program, IAEA Report)

17. http://www.barc.ernet.in/rcaindia/4_5.html  (DAE Success Story)

18. http://www.dae.gov.in/publ/doc11/page%202.htm (Nuclear Power Highlights)

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

jayabarat@tnt21.com [S. Jayabarathan]

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