ہندوستان میں تین مرحلہ والا نووی پروگرام

ہندوستان میں تین مرحلہ والا نووی پروگرام کو متوفیق ہُومی جی بھابہا نے تیار کیا تھا، جسے کبھی کبھار ہندوستان کے نووی توانائی کی تیاری کے ماں باپ کے طور پر جان لیا جاتا ہے۔

ہندوستان میں تین مرحلہ والا نووی پروگرام کو ملک کی انتہائی زیادہ تھوریم-232 کی توفیق لانے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔

• یہ یاد رکھنا قابل ثبات ہے کہ ہندوستان کے پاس دنیا کے تیسمے بڑے تھوریم حفرات ہیں۔ تاہم، تھوریم کو اپنی طبیعی حالت میں وقود کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔

• ایک تسلسل کے بعد، اسے فائدہ مند انشعال کن شکل میں تبدیل کرنا ہو گا۔ ہندوستانی سائنسدان ہُومی جی بھابہا نے اس کی آسانی بنانے اور فی الحال تھوریم سے نووی توانائی کی تیاری کے لیے ایک تین مرحلہ والا نووی پروگرام تیار کیا۔

تین مرحلہ والا نووی پروگرام کا خیال ایک بند نووی وقود کے دورے پر قائم کیا گیا تھا۔

تین مرحلہ والے نووی پروگرام کے تین مراحل ہیں:

• طبیعی یورانیم والے فشنگ ہائیڈروجین واٹر ریئکٹرز (PHWRs)

• پلوٹونیم پر مبنی وقود استعمال کرنے والے فیسٹ برییڈر ریئکٹرز (FBRs)

• تھوریم استعمال کرنے والے اعلیٰ سطح کے نووی توانائی سسٹمز۔

ہندوستان کے تین مرحلہ والے نووی پروگرام کا پس منظر

ہندوستان کا تین مرحلہ والا نووی توانائی پروگرام 1954 میں ڈاکٹر ہُومی بھابا نے تیار کیا تھا۔ اسے ہندوستان کو توانائی کی حفاظت دینے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ بنیادی ہدف ہندوستان کے بڑے تھوریم حفرات کا استعمال کرنا تھا، دیگر طرف اُس کے چھوٹے یورانیم حفرات کو بھی ضرورت تھی۔

• ہندوستان کے پاس دنیا کے تھوریم حفرات کا 25 فیصد ہے اور یورانیم حفرات کا صرف 2 فیصد ہے۔

• نووی توانائی کے نئے نظام پہلی بار 1950 کے اوائل میں تیار کئے گئے تھے۔ جب تک اُن کی ضرورت تھی، یورانیم کو نووی پاور ریئکٹرز میں زیادہ تر وقود کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔

• اس لیے ہُومی جی بھابہا نے ایک خود مختار طریقہ تیار کیا۔ اس طریقے سے ہندوستان کو دریافت کی ضرورت نہیں ہوگی۔ ہندوستان کے حکومت نے چار سال بعد، 1958 میں تین مرحلہ والا نووی پروگرام کو رسمی طور پر قبول کیا۔

• اس کے علاوہ، پروگرام کی منظوری لینے سے پہلے چھ سال بعد، ہندوستان کا پہلا نووی ریئکٹر، APSARA، کام کرنا شروع کر دیا۔

تین مرحلہ والے نووی پروگرام کے مقاصد

• ہندوستان کے پاس دنیا کے تھوریم حفرات کا ایک بڑا حصہ ہے اور یورانیم حفرات کا صرف ایک چھوٹا حصہ ہے۔

• یورانیم کے علاوہ، تھوریم انتہائی انشعال کن نہیں ہے، جو کہ ایک نووی سلسلہ وار ردعمل قائم کرنے اور اپنی طرف سے توانائی جنریٹ کرنے کا آغاز نہیں کر سکتا۔

• تاہم، تھوریم کو ایک دوسرے انشعال کن عنصر کی شکل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جسے یو-233 کہا جاتا ہے، جو کبھی کبھار نووی وقود کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

• یو-233 کی تیاری کے اکثر مرحلوں کے ساتھ ساتھ تھوریم وقود کے دورے کی تیاری کرنے کی ضرورت ہے، اس لیے ہندوستان نے ایک تین مرحلہ والا پروگرام اجرا کیا ہے۔

اس پروگرام کا مقصد ہندوستان کی توانائی کی ضرورتوں کو پورا کرنے میں خود مختار ہونے کے لیے تھوریم وقود کے دورے کو کامیابی کے ساتھ مکمل کرنا ہے۔

تین مرحلہ والا نووی پروگرام: عمل

ہندوستان کے ایٹمی توانائی پروگرام کے چار دہائیوں سے پہلے سے ہی، ہمارے ملک کے لیے نووی توانائی کی قابل تداوم وسیلہ کی اہمیت کو پہچانا جاتا تھا۔ ایک جامع تین مرحلہ والا نووی توانائی پروگرام تیار کیا گیا تھا، جو ایک بند نووی وقود کے دورے پر توجہ دیتا تھا۔

ان تین مرحلوں کے تفصیلات یہ ہیں:

فشنگ ہائیڈروجین واٹر ریئکٹرز (PHWRs) کو طبیعی یورانیم کے وقود سے چلائے جاتے ہیں۔ فیسٹ برییڈر ریئکٹرز (FBRs) کے اجرا کرنے میں پلوٹونیم پر مبنی وقود کا استعمال۔ تھوریم کو وسیلہ بنا کر اعلیٰ سطح کے نووی توانائی سسٹمز کی تیاری۔

اس تین مرحلہ والے پروگرام کا مقصد ہندوستان میں ایک قابل تداوم اور خود مختار نووی توانائی سیکٹر کو تیار کرنا ہے، جو دستیاب وسائل اور تکنیکی ترقی کا بہترین استعمال کرے گا۔

مرحلہ ایک

• نووی توانائی پروگرام کے پہلے مرحلے میں PHWRs کو طبیعی یورانیم کے وقود سے چلایا جاتا ہے تاکہ بجلی جنریٹ کی جا سکے اور پلوٹونیم-239 کو ایک نتیجہ کے طور پر حاصل کیا جا سکے۔

• PHWRs کو انتخاب کیا گیا تھا کیونکہ یورانیم کے استعمال میں اس کی کارکردگی بہتر ہے۔

• اس کا حساب لگایا گیا تھا کہ ہائیڈروجین واٹر کی تیاری کرنا یورانیم کی تیاری کرنے کے نظام سے آسان ہوگا۔

• LWRs کے بجائے PHWRs کا استعمال کرنا ایک حکمت عملی تھا کیونکہ PHWRs غیر تیار یورانیم استعمال کرتے ہیں، جسے ہندوستان میں اندرونی طور پر تیار کیا جا سکتا تھا۔

• پلوٹونیم-239 کی نتیجہ کی شکل میں پروگرام کے دوسرے مرحلے میں استعمال کیا جائے گا۔

پہلے مرحلے میں استعمال کئے گئے ریئکٹرز یہ ہیں:

بولنگ واٹر ریئکٹر فشنگ ہائیڈروجین واٹر ریئکٹر فشنگ واٹر ریئکٹر

مرحلہ دو

• نووی توانائی پروگرام کے دوسرے مرحلے میں پلوٹونیم-239 کو فیسٹ برییڈر ریئکٹرز میں ملٹیکس اکسائیڈ وقود کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

• پلوٹونیم-239 کا فشن ہوتا ہے تاکہ توانائی جنریٹ ہو، اور نتیجہ میں میٹل اکسائیڈ کو تیار یورانیم کے ساتھ ملا کر اورسی پلوٹونیم-239 حاصل کیا جاتا ہے۔

• اس کے علاوہ، ایک بڑی تعداد میں پلوٹونیم-239 جمع کرنے کے بعد، تھوریم کو ریئکٹر میں استعمال کیا جائے گا تاکہ یو-233 جنریٹ کیا جا سکے۔ یو-233 اس پروگرام کے تیسرے مرحلے کے لیے ایک اہم ذریعہ ہے۔

• فیسٹ برییڈر ریئکٹر، جو کلپاکام، تامیل نادو میں پہلی بار تیار کیا گیا تھا، موڈوریٹر کے بغیر چلتا ہے اور سائیڈیم لیکوئیڈ کو ریڈیییٹنگ کے لیے استعمال کرتا ہے۔ اسے عام طور پر فیسٹ نیوٹرن ریئکٹر کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔

مرحلہ تین

• ہندوستان کے نووی توانائی پروگرام کے تیسرے مرحلے کا مقصد ایک قابل تداوم نووی وقود کے دورے کو حاصل کرنا ہے۔

• اس کے لیے یو-233 اور تھوریم کا استعمال کیا جائے گا۔

• تھوریم ایک مغذی مواد ہے، جو کہ انشعال کن مواد جنریٹ کرنے کے قابل ہے۔ تیسرے مرحلے میں تھوریم کو تیاری رکھنے والے ریئکٹرز میں استعمال کیا جائے گا۔

• ان ریئکٹرز کو تھوریم کو یو-233 جنریٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جائے گا، جو کہ دوسرے ریئکٹرز کے لیے وقود کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

• تیسرے مرحلے میں تھوریم کے استعمال سے ہندوستان کو نووی وقود کی ایک قابل تداوم توفیق حاصل ہوگی۔

نووی توانائی میں تھوریم کے استعمال کے کچھ مسائل یہ ہیں:

تھوریم کو بغیر انشعال کن مواد کے طور پر مستقیم استعمال نہیں کیا جا سکتا۔

تھوریم نیوٹرن پیدا کرتا ہے، جو فیسٹ برییڈر ریئکٹر میں پلوٹونیم کو زیادہ آنگھنے طور پر آمادہ کرتا ہے۔

اس کا مطلب یہ ہے کہ نووی توانائی پروگرام کے پہلے یا دوسرے مرحلے کے اوائل میں تھوریم کے استعمال سے نووی توانائی جنریشن کی سعادت کی سیکھ کی شرح میں ابتدائی دورانیے میں نقصان ہو گا۔

تھوریم تکنالوجی کے فوائد کیا ہیں؟

• تھوریم پر مبنی ریئکٹرز میں زیادہ محفوظیت کے ساتھ ساتھ اضافی سیکیورٹی کے خصوصیات ہیں، کیونکہ ردعمل آسانی سے روکا جا سکتا ہے اور شدید پیمائش کی ضرورت نہیں ہے۔

• یورانیم ریئکٹرز کے مقابلے میں، تھوریم ریئکٹرز بہت کم ریکارڈ ویلٹ جنریٹ کرتے ہیں۔ جو ریکارڈ ویلٹ بھی جنریٹ کرتے ہیں، وہ کہانی کی طرف سے بہت چھوٹی ہوتی ہے۔

• تھوریم کو ایک نئی بنیادی توانائی کے طور پر استعمال کرنا بہت سالوں سے انتہائی دلچسپی دلاتا ہے۔

• تاہم، اس کی پتہ چلنے والی توانائی کی قدر کو مقصدی طور پر اور کم قیمت میں حاصل کرنا چھوٹے سے چیلنج ہے اور بہت سی تحقیقات اور ترقی کے لیے تعاون کی ضرورت ہے۔

• آیرن اور یورانیم کی طرح، تھوریم بھی طبیعت میں ایک بنیادی عنصر ہے۔

• یورانیم کی طرح، اس کی خصوصیات اسے ایک نووی سلسلہ وار ردعمل کا آغاز کرنے کے قابل بناتی ہیں جو ایک پاور پلیٹ کو چلانے اور توانائی جنریٹ کرنے کے قابل بناتی ہیں۔ تاہم، تھوریم خود بھی فشن نہیں کرتا اور اپنی طرف سے توانائی جنریٹ نہیں کرتا۔

تین مرحلہ والے نووی پروگرام کے مسائل

• ہندوستان کے نووی توانائی پروگرام میں بنیادی چیلنج تکنیکی نہیں ہے۔ بنیادی چیلنج انشعال کن مواد کی محدود دستیابی ہے جو مغذی تھوریم کو انشعال کن یو-233 میں تبدیل کرنے میں مدد کرے۔

• ہندوستان نے پروگرام کے متعلقہ تمام تکنالوجیز کو میز میں ٹیسٹ کیے ہیں، لیکن اس کو اور انشعال کن مواد کی ضرورت ہے۔

• پروگرام مکمل ہونے کے بعد بھی صیانت، حادثے سے خوف، اور نووی ریکارڈ ویلٹ کی ردی کے مسائل ہوں گے۔ تاہم، ان مسائل کو تکنیکی ترقی کے ساتھ بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

• حکومت کو زمین کی تیاری کے لیے مدد اور نووی پاور پلیٹ کے لیے مناسب مقامات تلاش کرنے کے لیے مدد کی ضرورت ہو سکتی ہے۔

• ریکارڈ ویلٹ کو ہینڈل کرنا یا دوبارہ استعمال کرنا گیما ریے کے حفاظت کے مشکلات کی وجہ سے بہت زیادہ قیمت والا ہوتا ہے۔

• نووی صنعت بہت محفوظ ہے، اور تھوریم کے ساتھ بنیادی چیلنج اس کی کام کرنے کی تجربہ کاری کی غیر دستیابی ہے۔

• تھوریم اکسائیڈ کو یو-233 اکسائیڈ سے 550 ڈگری زیادہ درجہ حرارت پر پگھلا دیتا ہے۔ اس لیے، معیاری سٹول فیول تیار کرنے کے لیے بہت زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت ہے۔

ہندوستان میں نووی ریئکٹرز

ہندوستان میں کوئل، گیس، بادل، اور ہائیڈرو پاور کے علاوہ، نووی توانائی کو بجلی کی جنریشن کے پانچویں بڑا وسیلہ مانا جاتا ہے۔ ہندوستان میں فی الحال 22 نووی ریئکٹر ہیں جن کی تیاری کی گئی سیکھ اوسط 6،780 MW ہے۔ ہُومی جی بھابہا کی طرف سے ہندوستان کے نووی توانائی پروگرام کو آزادی کے قریب شروع کیا گیا تھا۔

آگے کا راستہ

ایک بڑے ملک کے لیے خود مختار وسائل پر مبنی طویل مدتی توانائی کی حفاظت، جو معاشی اور حکومتی طور پر ایک اہم اور ناگزیر ضرورت ہے۔ توانائی کے وسائل کی قابل تداوم تیاری کے دوسرے جوانب بھی ہیں، جیسے عالمی ماحولیاتی، زیستی، اور سماجی عوامل کے علاوہ معاشی، تکنیکی، اور سیاسی عوامل کے۔ ان عوامل سے مستقبل میں مختلف دوران ہندوستان کے توانائی کے ملکہ خیال کی مناسب ترکیب حاصل کی جائے گی۔