ভারতে তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রাম

ভারতে তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামটি প্রতিথি হ. জে. ভাবা দ্বারা বিকাশিত হয়েছিল এবং এটি কখনো কখনো ভারতের পারমাণবিক শক্তি বিকাশের পিতা হিসাবে পরিচিত।

ভারতে তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামটি দেশের বিশাল থরিয়াম-232 সরবরাহ নিষ্ক্রান্ত করার লক্ষ্যে ডিজাইন করা হয়েছিল।

• মনে রাখা উচিত যে ভারত বিশ্বের তৃতীয় বৃহৎ থরিয়াম সঞ্চয়স্থল ধারণ করে। যাইহোক, থরিয়াম এটির প্রাকৃতিক অবস্থায় জ্বালানি হিসাবে ব্যবহার করা যায় না।

• একটি শ্রেণীর প্রতিক্রিয়ার পরে, এটি একটি উপযোগী ভেগন আকারে রূপান্তর করা লাগবে। ভারতীয় বিজ্ঞানী হোমি জে. ভাবা একটি তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রাম আবিষ্কার করেছেন যা এটি এই প্রক্রিয়ায় সহায়তা করবে এবং শেষ পর্যন্ত এর থরিয়াম সরবরাহ থেকে পারমাণবিক শক্তি বিকাশ করবে।

তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রাম পরিবেশবদ্ধ পারমাণবিক জ্বালানি চক্রের উপর ভিত্তি করে ডিজাইন করা হয়েছিল।

তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামের তিন ধাপ হলো:

• প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম-জ্বালানি দিয়ে চালিত জড়তা ভারী জল রিয়েক্টর (PHWRs)

• প্লুটোনিয়াম-ভিত্তিক জ্বালানি ব্যবহার করে দ্রুত ব্রিডার রিয়েক্টর (FBRs)

• থরিয়াম ব্যবহার করে উন্নত পারমাণবিক শক্তি সিস্টেম।

ভারতের তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামের পটভূমি

ভারতের তিন ধাপের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামটি 1954 সালে ডॉ. হোমি ভাবা দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এটি ভারতের শক্তি নিরাপত্তার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। প্রাথমিক লক্ষ্য ছিল ভারতের বড় থরিয়াম সঞ্চয়স্থল ব্যবহার করা যায় এমন অবস্থায় দেশের ছোট ইউরেনিয়াম সঞ্চয়স্থল বিবেচনা করা।

• ভারত বিশ্বের থরিয়াম সঞ্চয়স্থলের 25% ধারণ করে কিন্তু ইউরেনিয়াম সঞ্চয়স্থলের কেবল প্রায় 2% ধারণ করে।

• পারমাণবিক শক্তি সুবিধাগুলি প্রথমবার 1950 দশকের শুরুতে তৈরি করা হয়েছিল। শেষ পর্যন্ত, ইউরেনিয়াম পারমাণবিক শক্তি রিয়েক্টরে সবচেয়ে বেশি জ্বালানি ব্যবহার করা হয়েছিল।

• তাই, এই প্রয়োজনে একটি স্বাধীন পদ্ধতি প্রস্তাবিত হয়েছিল। এই কৌশলটি আমাদের নির্ভরশীলতা কমাবে। ভারত সরকার তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামটি আনুষ্ঠানিকভাবে চার বছর পর, 1958 সালে গ্রহণ করে।

• উপরন্তু, প্রোগ্রামের অনুমোদনের দুই বছর আগেই ভারতের প্রথম পারমাণবিক রিয়েক্টর, APSARA, কাজ শুরু করে।

তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামের লক্ষ্য

• ভারত বিশ্বের থরিয়াম সঞ্চয়স্থলের একটি বৃহৎ অংশ ধারণ করে কিন্তু বৈশ্বিক ইউরেনিয়াম সঞ্চয়স্থলের একটি ছোট অংশ ধারণ করে।

• ইউরেনিয়ামের মতো, থরিয়াম স্বাভাবিকভাবে ভেগন নয়, অর্থাৎ এটি নিজেই একটি পারমাণবিক শর্ট প্রতিক্রিয়া স্থাপন করতে এবং শক্তি উৎপাদন করতে পারে না।

• যাইহোক, থরিয়াম অন্য একটি ভেগন উপাদানের নাম U-233 তৈরি করা যেতে পারে, যা প্রায়শই পারমাণবিক জ্বালানি হিসাবে ব্যবহার করা হয়।

• U-233 ব্রিডিং এবং একটি থরিয়াম জ্বালানি চক্রে স্থাপনের মাল্টি-স্টেপ প্রক্রিয়ার কারণে, ভারত একটি তিন ধাপের প্রোগ্রাম বাস্তবায়ন করেছে।

এই প্রোগ্রামটি থরিয়াম জ্বালানি চক্র সফলভাবে সম্পূর্ণ করার এবং দেশের শক্তি প্রয়োজন পূরণে স্বাধীনতা অর্জন করার লক্ষ্য রাখে।

তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রাম: প্রক্রিয়া

ভারতের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের চার দশকের আগের দিক থেকেই, আমাদের দেশের জন্য পারমাণবিক শক্তির গুরুত্বটি স্বাধীন সম্পদ হিসাবে স্বীকৃতি লাভ করেছে। একটি বহুমাত্রিক তিন ধাপের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রাম গঠন করা হয়েছিল, যা পরিবেশবদ্ধ পারমাণবিক জ্বালানি চক্রের উপর কেন্দ্রীভূত হয়েছিল।

এই তিন ধাপগুলি নিম্নরূপ:

জড়তা ভারী জল রিয়েক্টর (PHWRs) প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম দিয়ে জ্বালানী পাওয়া যায়। দ্রুত ব্রিডার রিয়েক্টর (FBRs) বাস্তবায়ন যা প্লুটোনিয়াম-ভিত্তিক জ্বালানি ব্যবহার করে। থরিয়াম হিসাবে সম্পদ ব্যবহার করে উন্নত পারমাণবিক শক্তি সিস্টেম বিকাশ।

এই তিন ধাপের প্রোগ্রামটি ভারতে একটি স্থায়ী এবং স্বাধীন পারমাণবিক শক্তি খাত নিশ্চিত করার লক্ষ্য রাখে, যা উপলব্ধ সম্পদ এবং প্রযুক্তিগত উন্নয়নগুলি সমৃদ্ধভাবে ব্যবহার করে।

ধাপ I

• ভারতের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের প্রথম ধাপ প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম দিয়ে জ্বালানী পাওয়া যায় এমন PHWRs দিয়ে পারমাণবিক শক্তি উৎপাদন করে এবং প্লুটোনিয়াম-239 হিসাবে একটি সহপণ্য উৎপাদন করে।

• PHWRs ব্যবহার করা হয়েছিল কারণ এটি ইউরেনিয়াম ব্যবহারে দক্ষ।

• এটি গণনা করা হয়েছিল যে ভারী জল উৎপাদন তৈরি করা ইউরেনিয়াম এনার্জিয়াম সুবিধাগুলির চেয়ে সহজ।

• LWRs এর পরিবর্তে PHWRs ব্যবহার করা একটি ভাল সিদ্ধান্ত ছিল কারণ PHWRs অপ্রসারিত ইউরেনিয়াম ব্যবহার করে, যা ভারত নিজের ভিতরে উৎপাদন করতে পারে।

• সহপণ্য প্লুটোনিয়াম-239 প্রোগ্রামের দ্বিতীয় ধাপে ব্যবহার করা হবে।

প্রথম ধাপে ব্যবহৃত রিয়েক্টরগুলি নিম্নরূপ:

বুলিং ওয়াটার রিয়েক্টর জড়তা ভারী জল রিয়েক্টর জড়তা ওয়াটার রিয়েক্টর

ধাপ II

• পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের দ্বিতীয় ধাপে প্লুটোনিয়াম-239 দ্রুত ব্রিডার রিয়েক্টরে ব্যবহারের জন্য মিশ্র-অক্সাইড জ্বালানি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

• প্লুটোনিয়াম-239 ফিজশন করে শক্তি উৎপাদন করে এবং ফলাফল হিসাবে উৎপন্ন ধাতু অক্সাইড এনার্জিয়াম ইউরেনিয়াম দিয়ে সমন্বয় করে অতিরিক্ত প্লুটোনিয়াম-239 উৎপাদন করা হয়।

• এছাড়াও, যখন প্লুটোনিয়াম-239 এর যথেষ্ট পরিমাণ সঞ্চয় করা হয়, থরিয়াম রিয়েক্টরে ব্যবহার করা হবে ইউরেনিয়াম-233 উৎপাদনের জন্য। এই ইউরেনিয়াম-233 প্রোগ্রামের তৃতীয় ধাপের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

• দ্রুত ব্রিডার রিয়েক্টর, যা প্রথম তৈরি করা হয়েছিল কাল্পাক্কাম, তামিলনাড়ু, একটি মডারেটর ছাড়াই কাজ করে এবং তরল সোডিয়াম হিসাবে জ্বালানি ব্যবহার করে। এটি এছাড়াও দ্রুত নিউট্রন রিয়েক্টর হিসাবে সাধারণভাবে উল্লেখ করা হয়।

ধাপ III

• ভারতের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের তৃতীয় ধাপ একটি স্থায়ী পারমাণবিক জ্বালানি চক্র অর্জন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।

• এটি ইউরেনিয়াম-233 এবং থরিয়াম একত্রে ব্যবহার করে করা হবে।

• থরিয়াম একটি উপজ্বালান উপাদান, অর্থাৎ এটি একটি ভেগন উপাদান উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। তৃতীয় ধাপে, থরিয়াম থার্মাল ব্রিডার রিয়েক্টরে ব্যবহৃত হবে।

• এই রিয়েক্টরগুলি থরিয়াম ব্যবহার করবে ইউরেনিয়াম-233 উৎপাদনের জন্য, যা পরবর্তীতে অন্য রিয়েক্টরগুলিকে জ্বালানী পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

• তৃতীয় ধাপে থরিয়াম ব্যবহার করা ভারতের পারমাণবিক জ্বালানির জন্য একটি স্থায়ী সরবরাহ নিশ্চিত করবে।

পারমাণবিক শক্তিতে থরিয়াম ব্যবহার করার কিছু চ্যালেঞ্জ নিম্নরূপ:

থরিয়াম সরাসরি ব্যবহার করা যায় না। এটি অতিরিক্ত ভেগন উপাদান দিয়ে ব্যবহার করা লাগবে।

থরিয়াম নিউট্রন অ্যাবসর্ব করে, দ্রুত ব্রিডার রিয়েক্টরে আরও কার্যকরভাবে প্লুটোনিয়াম উৎপাদন করে।

এই অর্থ যে পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের প্রথম বা দ্বিতীয় ধাপের শুরুতে থরিয়াম ব্যবহার করা প্রাথমিক পর্যায়ে পারমাণবিক শক্তি উৎপাদন ক্ষমতার মৃদু বৃদ্ধির হারে ক্ষতিগ্রস্ত করবে।

থরিয়াম প্রযুক্তির সুবিধা কী?

• থরিয়াম-ভিত্তিক রিয়েক্টরগুলি উন্নত নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, কারণ প্রতিক্রিয়াটি দ্রুত বন্ধ করা যায় এবং তীব্র দমনের প্রয়োজন হয় না।

• ইউরেনিয়াম রিয়েক্টরের তুলনায়, থরিয়াম রিয়েক্টরগুলি বড় পরিমাণ মশলা উৎপাদন করে না। এদের উৎপাদন করা মশলা এতে অনেক কম হাফ-লাইফ রয়েছে।

• থরিয়াম হিসাবে একটি নতুন প্রাথমিক শক্তি উৎস ব্যবহার করা অনেক বছর ধরে আকর্ষক।

• যাইহোক, এর নেতিবাচক শক্তি মूল্য সাশ্রয়ীভাবে হাতে নেওয়া চ্যালেঞ্জটি এখনও চ্যালেঞ্জটি এবং বড় গবেষণা এবং উন্নয়নের ব্যয় প্রয়োজনীয়।

• আয়রন এবং ইউরেনিয়ামের মতো, থরিয়াম প্রাকৃতিক অবস্থায় একটি মৌলিক উপাদান।

• ইউরেনিয়ামের মতো, এর বৈশিষ্ট্য এটিকে একটি পারমাণবিক শর্ট প্রতিক্রিয়া শুরু করতে দেয় যা একটি শক্তি স্থাপনাকে চালিত করতে এবং শক্তি উৎপাদন করতে পারে। যাইহোক, থরিয়াম নিজেই ফিজশন করে এবং শক্তি উৎপাদন করে না।

তিন ধাপের পারমাণবিক প্রোগ্রামের চ্যালেঞ্জ

• ভারতের পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রামের প্রধান চ্যালেঞ্জ প্রযুক্তিগত নয়। থরিয়াম থেকে ভেগন U-233 রূপান্তর করার জন্য ভেগন উপাদানের সীমিত উপলব্ধি।

• ভারত প্রোগ্রামের সম্পর্কিত সমস্ত প্রযুক্তি ল্যাবরেটরিতে পরীক্ষা করেছে, কিন্তু এটি আরও ভেগন উপাদানের প্রয়োজন আছে।

• প্রোগ্রাম সম্পূর্ণ হওয়ার পরও রক্ষা, দুর্ঘটনা প্রতিরোধ এবং পারমাণবিক মশলা বর্জনে চ্যালেঞ্জ থাকবে। যাইহোক, প্রযুক্তিগত উন্নয়নের সাথে এই চ্যালেঞ্জগুলি বড় পরিমাণে হ্রাস করা যেতে পারে।

• ভূমি অধিগ্রহণ এবং পারমাণবিক শক্তি স্থাপনার জন্য উপযুক্ত স্থান খুঁজে পাওয়ার জন্য সরকারের সাহায্যের প্রয়োজন হতে পারে।

• ব্যবহৃত জ্বালানি পুনর্ব্যবহার করা এবং/বা পুনর্ব্যবহার করা কম খরচে হয় কারণ গ্যামা কেডার শিল্ডিং কঠিন।

• পারমাণবিক শিল্প খুবই সংখ্যাগরিষ্ঠ, এবং থরিয়ামের সাথে মূল চ্যালেঞ্জ এর কারণে ব্যবহার করার অভিজ্ঞতা অভাব।

• থরিয়াম ডাইঅক্সাইড ইউরেনিয়াম ডাইঅক্সাইডের চেয়ে 550 ডিগ্রি আরও উচ্চ তাপমাত্রায় পিএইচ হয়। তাই, উচ্চতর গুণমানের কন্ঠ জ্বালানি তৈরি করার জন্য খুব উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন।

ভারতে পারমাণবিক রিয়েক্টর

ভারতে, কুয়াশা, গ্যাস, বায়ু এবং জলাশয় জ্বালানির পরে, পারমাণবিক শক্তি শক্তি উৎপাদনের পাঁচটি বৃহৎ উৎসের মধ্যে পাঁচটি উৎস। ভারতে বর্তমানে 22টি পারমাণবিক রিয়েক্টর রয়েছে যার ইনস্টল ক্ষমতা প্রায় 6,780 মেগাওয়াট। হোমি জে. ভাবা এর নেতৃত্বে স্বাধীনতা পর্যন্ত প্রায় পারমাণবিক শক্তি প্রোগ্রাম শুরু করা হয়েছিল।

ভবিষ্যতের দিকে

দীর্ঘমেয়াদী শক্তি নিরাপত্তা, মূলত স্বতন্ত্র সম্পদের উপর ভিত্তি করে, একটি বড় দেশের মতো ভারতের অর্থনৈতিক এবং কৌশলগত উভয় দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ এবং অপরিহার্য প্রয়োজন। শক্তি সম্পদের স্থায়ী বিকাশের কয়েকটি পক্ষ, অর্থনৈতিক, প্রযুক্তিগত এবং রাজনৈতিক উপাদান ছাড়াও বৈশ্বিক পরিবেশ, পারিবারিক এবং সামাজিক উপাদান রয়েছে। এই উপাদানগুলি ভবিষ্যতে আমাদের শক্তি মিশ্রের আদর্শ গঠন করবে।