परमाणु अभिक्रियाओं को समझना और भारत के परमाणु मंच पर प्रारंभिक कदम

परमाणु अभिक्रियाएं वे प्रक्रियाएं हैं जो स्वयं परमाणु नाभिक की पहचान को बदल देती हैं। हालांकि परमाणु छोटे होते हैं, नाभिक उससे भी छोटा होता है — यह परमाणु के आयतन का दस-ट्रिलियनवें हिस्से से भी कम घेरता है, फिर भी इसमें इसका लगभग सारा द्रव्यमान होता है। रासायनिक अभिक्रियाएं केवल परमाणुओं के बाहर इलेक्ट्रॉनों को पुनर्व्यवस्थित करती हैं। इसके विपरीत, परमाणु अभिक्रियाएं नाभिक के अंदर प्रोटॉन या न्यूट्रॉन की संख्या बदल देती हैं और इस प्रकार एक तत्व को दूसरे में बदल देती हैं।

परमाणु अभिक्रिया के दो मुख्य प्रकार हैं। fission में, uranium-235 या plutonium-239 जैसा एक भारी नाभिक दो छोटे नाभिकों में टूट जाता है, जिससे बड़ी मात्रा में ऊर्जा और कुछ मुक्त न्यूट्रॉन निकलते हैं। fusion में, hydrogen के समस्थानिक जैसे दो हल्के नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं, जिससे विशाल ऊर्जा भी निकलती है। दोनों प्रक्रियाएं ऊर्जा छोड़ती हैं क्योंकि उत्पाद मूल नाभिकों की तुलना में अधिक मजबूती से बंधे होते हैं।

fission आज वाणिज्यिक संचालन में हर परमाणु ऊर्जा संयंत्र का आधार है। रिएक्टर कोर के अंदर एक नियंत्रित श्रृंखला अभिक्रिया गर्मी उत्पन्न करती है, जिसका उपयोग भाप बनाने और टर्बाइन चलाने के लिए किया जाता है। fusion, वह प्रक्रिया जो सूर्य को शक्ति देती है, पृथ्वी पर बनाए रखना बहुत कठिन है और फ्रांस में ITER जैसी सुविधाओं पर अनुसंधान और प्रदर्शन चरण में बनी हुई है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र अब लगभग 30 देशों में संचालित हो रहे हैं। उनका संयुक्त उत्पादन दुनिया की कुल बिजली आपूर्ति के हिस्से के रूप में धीरे-धीरे दो अंकों के निशान की ओर बढ़ रहा है। कई सरकारें कार्बन उत्सर्जन को कम करने और जीवाश्म ईंधन के उपयोग का विस्तार किए बिना बढ़ती बिजली की मांग को पूरा करने की अपनी योजनाओं के हिस्से के रूप में परमाणु ऊर्जा की ओर लौट रही हैं।

भारत की परमाणु यात्रा 1950 के दशक में Dr Homi Bhabha की दृष्टि के तहत शुरू हुई। Atomic Energy Commission (AEC) 1948 में स्थापित किया गया और Department of Atomic Energy (DAE) 1954 में सीधे प्रधानमंत्री के अधीन आया। Apsara, भारत का पहला अनुसंधान रिएक्टर और एशिया का पहला, August 1956 में Trombay में critical हुआ। Tarapur Atomic Power Station, भारत का पहला वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र, 1969 में संचालन शुरू हुआ।

प्राकृतिक uranium के सीमित भंडार और thorium के बड़े भंडार से निपटने के लिए, देश ने तीन-चरण परमाणु कार्यक्रम अपनाया। पहला चरण प्राकृतिक uranium से ईंधन दिए जाने वाले Pressurised Heavy Water Reactors (PHWRs) का उपयोग करता है। दूसरा चरण Fast Breeder Reactors का उपयोग करता है जो उपभोग किए जाने वाले से अधिक विखंडनीय सामग्री का उत्पादन करते हैं, plutonium का भंडार बनाते हैं। तीसरे चरण का लक्ष्य दीर्घकालिक ऊर्जा सुरक्षा के लिए भारत के विशाल thorium संसाधनों का दोहन करने के लिए thorium-आधारित रिएक्टरों का उपयोग करना है।

Nuclear Power Corporation of India Limited (NPCIL), BARC और Indira Gandhi Centre for Atomic Research (IGCAR) जैसी सार्वजनिक क्षेत्र की इकाइयां इस कार्यक्रम के विभिन्न हिस्सों को संभालती हैं। आज, भारत 20 से अधिक वाणिज्यिक परमाणु रिएक्टर संचालित करता है और thorium-आधारित और fusion प्रौद्योगिकियों पर अनुसंधान जारी रखते हुए, अपने जलवायु और ऊर्जा लक्ष्यों को पूरा करने के लिए क्षमता का विस्तार कर रहा है।