ऊर्जेचे अंतरंग-०५: आण्विक ऊर्जा

Submitted by नरेंद्र गोळे on 25 April, 2011 - 01:15

न्यू मेक्सिकोतील अल्बुकर्कच्या दक्षिणेस १२० मैलांवरील अमेरिकेच्या अलामागार्डो भूदलाच्या, बिकिनी बेटावरील हवाई तळातील एका उंच लोखंडी मनोर्‍यावर, स्थानिक वेळेनुसार, १६ जुलै १९४५ रोजी सकाळी ०५३० वाजता, जगातील पहिला ज्ञात अणुस्फोट करण्यात आला. ज्येष्ठ वैज्ञानिक ओपेनहॅमर ह्यांनी, त्या स्फोटातील ऊर्जेचे वर्णन करताना 'दिवि सूर्यसहस्रस्य*' ह्या गीतेतील श्लोकाचा आधार घेतला. हजार सूर्यांएवढी दीप्ती त्यांना त्या स्फोटात भासली. स्फोटाचा तत्कालीन उद्देश दुसर्‍या महायुद्धाचा अंत लवकरात लवकर घडविणे हा असला तरीही, ह्या घटनेनंतर जगाचा ऊर्जास्त्रोतांकडे पाहण्याचा दृष्टिकोन आमूलाग्र बदलला.

ऊर्जेचा एक नवा स्त्रोत उदयास आलेला होता. आण्विक ऊर्जास्त्रोत. कालांतराने अणूमधील ऊर्जा वापरयोग्य करण्यासाठी योग्य संयंत्रांची निर्मिती यथावकाश झाली. हल्लीच्या अणुऊर्जाकेंद्रांमधून दोन प्रकार आढळतात.

एका प्रकारात, निसर्गत: आढळणार्‍या सर्वात जड मूलद्रव्य युरेनियमचे विभाजन घडवून आणतात. ह्या प्रक्रियेस 'विदलन (फिजन)' म्हणतात. दरम्यान प्रसविणारे विरक्तक (न्यूट्रॉन) दुसर्‍या अणूंचे विभाजन घडवत साखळी प्रक्रिया पुढे नेतात. पण प्रत्येक प्रक्रियेत उद्भवणारी उष्णता वाफनिर्मितीसाठी वापरून, त्यावर पारंपारिक वाफचक्की चालवितात. ही वाफचक्की पुढे जनित्र चालवून विद्युतनिर्मिती करते. सामान्यतः अशाच प्रकारच्या अणुभट्ट्या जगात सर्वत्र प्रचलित आहेत.

दुसर्‍या प्रकारात, दोन हलक्यात हलक्या मूलद्रव्याचे -उद्‌जनाचे- अणू एकत्र आणून त्यांच्या एकत्रीकरणाद्वारे हेलियमचा अणू घडवतात. ह्या प्रक्रियेस 'संदलन (फ्यूजन)' म्हणतात. ही प्रक्रिया निरंतर सुरू ठेवून, दरम्यान उद्भवणार्‍या उष्णतेस वाफनिर्मितीसाठी वापरून, त्यावर पारंपारिक वाफचक्की चालवितात. ही वाफचक्की पुढे जनित्र चालवून विद्युतनिर्मिती करते. अशा प्रकारच्या अणुभट्ट्या नव्याने उदयास आलेल्या असून अजून सर्वदूर वापरात नाहीत.

आण्विक ऊर्जेचे वैशिष्ट्य हे की ह्यातील इंधन पराकोटीचे ऊर्जासघन असते. एक किलो कोळशाच्या मानाने एक किलो युरेनियम अब्जावधी पट जास्त विद्युतऊर्जा देऊ शकते. त्यामुळे अणुऊर्जा पुनर्नविनीकरणयोग्य नसली तरीही आजची ऊर्जानिकड उद्यावर ढकलता येईल इतपत ऊर्जा आपल्याला ह्या ऊर्जेद्वारे मिळवता येईल. कारण सरपण ऊर्जा लवकरच संपुष्टात येणार आहे. त्यानंतर पुनर्नविनीकरण शक्य असणार्‍या अथवा अविरत मिळत राहणार्‍या ऊर्जास्त्रोतांचे दोहन शक्य होईपर्यंत आण्विक ऊर्जा हाच पर्याय प्रचलित जगास उपलब्ध आहे.

अणुऊर्जेच्या विरोधात केवळ एकच उणीव सामान्यतः उल्लेख केल्या जाते ती म्हणजे अवशिष्ट (रेसिड्युअल-आण्विक केरकचरास्वरूपी) पदार्थांची कायमस्वरूपी सुरक्षित विल्हेवाट लावता येण्यातील सैद्धांतिक अडचणी.

हे लक्षात यावे म्हणून मी इथे एक उदाहरण देऊ इच्छितो. समजा एक अणुऊर्जाप्रकल्प आहे. त्यातील अवशिष्ट पदार्थ हे किरणोत्सारी असतात. किरणोत्सारी पदार्थ मानवास शारीरिक आणि आनुवांशिक क्षती पोहोचवितात. यावर उपाय काय? तर त्यांचा कायमचा नायनाट करावा. पण हे सैद्धांतिकदृष्ट्या शक्य नसते. किरणोत्सारी पदार्थ घातधर्मी (लॉगॅरिदमिक) नष्टचर्य (डीके बिहेविअर) घेऊन येतात. म्हणजे त्यांचा र्‍हास आपण घडवू शकत नाही. त्यांच्या निसर्गधर्मानुसार, त्यांचा जो काही र्‍हासदर असेल, त्या र्‍हासदराने ते घटत राहतात. काहीकाही किरणोत्सारी पदार्थांचे अर्धायुष्य (हाफ लाईफ) हजारो वर्षांचे असते. म्हणजे आज त्या पदार्थाचे जेवढे वजन अस्तित्वात असेल त्याच्या अर्धे होण्यासाठी त्याला हजारो वर्षे सांभाळत राहावे लागेल, कुणालाही अपाय होऊ न देता. हे प्रथमदर्शनी भासते तेवढे अवघड नसते. ज्या काही बोटांवर मोजता येतील एवढ्या देशांनी हे तंत्रज्ञान विकसित केलेले आहे त्यांमध्ये भारतास एक मानाचे स्थान आहे.

भारतात आण्विक ऊर्जेच्या दोहनासाठी कच्चा माल (अणुइंधन), तंत्रज्ञान, निर्णयक्षमता इत्यादी सर्वच गोष्टी पुरेशा असल्याने आणि अवशिष्ट(आण्विक केरकचरा)-व्यवस्थापनाचे तंत्रज्ञान विकसित केलेले असल्यामुळे भारताने भरपूर आण्विक ऊर्जानिर्मिती करून संपन्नता मिळवावी. ऊर्जेच्या साधनेचा हाच सर्वात सोपा, मितप्रदूषक आणि श्रेयस्कर मार्ग आहे. एक अणुऊर्जाप्रकल्प बांधून पूर्ण होण्यास लागणारा काळ संयंत्र-धारणा-काल (गेस्टेशन पिरिअड) म्हटल्या जातो. हा काळ हल्ली ५-६ वर्षांचा आहे. तो कमीतकमी करता आल्यास झपाट्याने विकास साधता येईल.

* दिवि सूर्य सहस्रस्य भवेद्युगपदुत्थिता ।
यदि भाः सदृशी सा स्याभ्दासतस्य महात्मनः ॥ ११-१२ गीता

प्रभा सहस्र सूर्यांची नभी एकवटे जरी ।
तरी त्या थोर देवाच्या प्रभेशी न तुळे चि ती ॥ ११-१२ गीताई
.
http://urjasval.blogspot.com/ या माझ्या अनुदिनीवरही आपले स्वागतच आहे!

Group content visibility: 
Public - accessible to all site users

चांगली माहिति.
यातले मराठी शब्द तर अगदी मस्तच आहेत. बरेचसे माहित नव्हते.

पण एक अगदीच बाळबोध प्रश्न आहे. आण्विक उर्जा प्रकल्प निर्माण करुन उर्जा निर्माण करणे (पुन्हा भरपुर पाणि लागतेच.) आणि नंतर आण्विक कचर्‍याला अनेक वर्षे सांभाळणे यात होणार्‍या खर्चा पेक्षा पवन आणि सुर्य उर्जा स्थानिक पातळीवर निर्माण करुन , स्थानिक पातळीवर वापरणे कमी खर्चीक नाही का?
भारतासारख्या आठ नऊ महिने इतक्या प्रचंड काळ मोफत आणि अमाप सुर्यप्रकाश मिळणार्‍या देशाला सुर्य उर्जेवर जास्त संशोधन करुन ती वापरण्याचा प्रयत्न का करु नये?

चांगला तसेच ज्वलंत विषय आहे.... नजिकच्या काळात अणु ऊर्जेला पर्याय नाही हे मान्य आहे.

भारतात आण्विक ऊर्जेच्या दोहनासाठी कच्चा माल (अणुइंधन), तंत्रज्ञान, निर्णयक्षमता इत्यादी सर्वच गोष्टी पुरेशा असल्याने आणि अवशिष्ट(आण्विक केरकचरा)-व्यवस्थापनाचे तंत्रज्ञान विकसित केलेले असल्यामुळे भारताने भरपूर आण्विक ऊर्जानिर्मिती करून संपन्नता मिळवावी.
---- भारताच्या अण्विक केरकचरा व्यावस्थापना बाबत मला प्रामाणिक शंका आहेत. जपान मधल्या फुकुशिमा येथिल घटने नंतर भारताची अशा प्रसंगाला सामोरे जाण्याची काय तयारी आहे ? फुकुशिमा येथिल घटना घडत असतांना केवळ ४८ तासांत काकोडकर म्हणतात भारताचे प्रकल्प पुर्ण सुरक्षीत आहेत (कशाच्या आधारावर - जेव्हा जपान मधे नक्की काय घडत आहे हे जगाला पुरेसे माहितही नव्हते).

मला जपानच्या संयमाचे खरोखरच कौतुक वाटते (९ रिष्टर स्क्लेल चा भूकंप आणि जोडीला महाभयंकर स्त्सुनामी) आणि असे प्रसंग फार क्वचित येणार हे पण मान्य. जपान मधे ३ पदरी संपुर्ण निर्धोक समजली जाणारी सुरक्षा होती पण सर्व निकामी ठरले. भारता सारख्या देशाला नैसर्गिक आपत्तींच्या सोबत २६-११ सारखा अतिरेक्यांचा धोका दिवसाच्या २४ तास, वर्षाचे ३६५ दिवस आहे... याचा मुकाबला करण्यासाठी आपली काय तयारी आहे?

.

.

सावली व उदय, प्रतिसादाखातर मनःपूर्वक धन्यवाद!

सावली,
पण एक अगदीच बाळबोध प्रश्न आहे. आण्विक उर्जा प्रकल्प निर्माण करुन उर्जा निर्माण करणे (पुन्हा भरपुर पाणि लागतेच.) आणि नंतर आण्विक कचर्‍याला अनेक वर्षे सांभाळणे यात होणार्‍या खर्चा पेक्षा पवन आणि सुर्य उर्जा स्थानिक पातळीवर निर्माण करुन , स्थानिक पातळीवर वापरणे कमी खर्चीक नाही का?>>> नक्कीच.

भारतासारख्या आठ नऊ महिने इतक्या प्रचंड काळ मोफत आणि अमाप सुर्यप्रकाश मिळणार्‍या देशाला सुर्य उर्जेवर जास्त संशोधन करुन ती वापरण्याचा प्रयत्न का करु नये?>>> खरंय! सौर ऊर्जा दोहनास प्रथम प्राधान्य द्यायला हवे. पंतप्रधान मनमोहनसिंग यांनीही सौरऊर्जासंकुले तयार करण्यावर याकरताच भर दिलेला आहे.

उदय,
भारता सारख्या देशाला नैसर्गिक आपत्तींच्या सोबत २६-११ सारखा अतिरेक्यांचा धोका दिवसाच्या २४ तास, वर्षाचे ३६५ दिवस आहे... याचा मुकाबला करण्यासाठी आपली काय तयारी आहे? >>> नाही.

आपण न झेपणारे अतिरिक्त धोके विनाकारण स्वीकारू नयेत या आपल्या धारणेशी मी १००% सहमत आहे. मात्र कुठल्याही विकासकामात ज्या प्रमाणात धोके पत्करावे लागतात, त्या प्रमाणात ज्ञात धोके पत्करून आपला झपाट्याने विकास घडवून आणण्यास आवश्यक ते तंत्रज्ञान मिळवून ठेवणे, जवळ बाळगणे आवश्यक नाही काय? त्यामुळे निदान इतर जग कुठे चालले आहे याची दखल आपण सक्षमतेने घेऊ शकू. आपण काय म्हणता?

हा लेख अणुऊर्जेचा पुरस्कार करणारा लेख नाही. ऊर्जेच्या अंतरंगातील विविध पैलू उजागर करणार्‍या लेखमालिकेतील हा एक लोकजागरणार्थ लिहिलेला लेख आहे.