இந்திய அணுமின்சக்தித் தொழில் நுட்பம் முதிர்ச்சி யானதா ? அணுவியல் இயக்குநர் முதிர்ச்சி பெற்றவரா ?

(கட்டுரை -1)

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

முன்னுரை: சில வருடங்களுக்கு முன்பு செல்வி அவர்கள் திண்ணையில்  (ஜுலை -ஆகஸ்டு 2007) எழுதியது போல்,  “மிகுந்த பாதுகாப்பு நடவடிக்கைக்கு பெயர்போன செல்வீக ஜப்பானே இப்படி அணு உலைப் பெருவிபத்தில் தவிக்குது என்றால்”  நிலையற்ற அரசாங்கம் ஆளும் இந்தியாவில் எப்படிப் பொது மக்களுக்குப் பாதுகாப்பு இருக்கும் என்றே நானும் பலகாலம் நினைத்துக் கொண்டிருந்தேன். சமீப காலமாக இங்கு பத்திரிக்கைகள் மற்றும் பல்வேறு ஊடகங்கள் வாயிலாக வெளிவந்து உறுதிப்படுத்தப்பட்ட செய்திகளையும் உறுதிப்படுத்தப் படாத ஊகங்களையும் பார்க்கும் போதும் படிக்கும்போதும், இது ஒரு பாதுகாப்பற்ற தொழில்நுட்பம் என்ற உணர்வே மேலோங்குகிறது.  அணுமின் தொழில்நுட்பம் குறித்து திரு சி. ஜெயபாரதன் அவர்கள் எழுதிய பல்வேறு கட்டுரைகளையும், அசுரன் போன்றோருக்கு பதிலிறுத்து எழுதிய கட்டுரைகளையும் வாசித்திருக்கிறேன். அணு ஆற்றல் தொழில் நுட்பம் என்பது முதிர்ச்சியானதா என்ற கேள்வி ஒருபுறமிருக்கட்டும், அதனை நடைமுறைப் படுத்தும் நம்நாட்டின் அரசியல்வாதிகளும் அதிகாரிகளும் இன்னபிற சம்பந்தப் பட்டவர்களும் இந்த தருணத்தில் முதிர்ச்சியானவர்களா என்ற கோணத்தையும் கவனத்தில் கொண்டு கட்டுரை எழுத வேண்டுகிறேன்.

மாற்று எரிபொருளுக்கான முயற்சிகள் உடனடியாக தேவையென்று எல்லோரும் ஒப்புக்கொள்ளும் அதே வேளையில், கடினமான தொழில்நுட்ப விஷயங்களையும் புள்ளிவிபரங்களையும் கொண்டு மட்டுமல்லாது இன்றய இந்தியாவின் அரசியல் மற்றும் சமூக நிலைப்பாடுகளையும் கவனத்தில் கொண்டு எழுதிய உங்கள் கட்டுரையைக் காண ஆவலுடன் உள்ளேன்.” என்று ஆகஸ்டு 9, 2007 திண்ணைக் கடிதம் ஒன்றில் நண்பர் ஆர். பாலா குறிப்பிட்டிருந்தார்.

அணுமின்சக்தித் தொழில் நுட்பம் முதிர்ச்சியானதா ? அணுவியல் இயக்குநர் முதிர்ச்சி பெற்றவரா ?

என்ற அவரது இரண்டு கேள்விகளுக்கும் பதில் கூறவே இந்தக் கட்டுரையை நான் புதுப்பித்து எழுதுகிறேன். அணு ஆயுத சம்பந்தமான அணுக்கருப் பிளவு எருக்களைத் [Nuclear Fissile Materials Uranium-235, Uraniuam-233 & Plutonium-239] தயாரிக்கும் அணு உலைகளின் கண்காணிப்புகளை இராணுவமும், அரசாங்கமும் தேசீயப் பாதுகாப்புச் சட்டத்தின் கீழ் இரகசியமாக நடத்தி வருவதால் அவற்றைப் பற்றி இந்தக் கட்டுரையில் எதுவும் நான் குறிப்பிட விரும்பவில்லை.

Fig. 1

IAEA Safeguard Programs

யந்திர யுகத்திலே மனிதரின் பயிற்சியும் சாதனங்களின் செம்மைப்பாடும்

யந்திர யுகத்திலே முப்பெரும் தீங்குகளால் விபத்துக்கள் உலகெங்கும் அடிக்கடி யந்திர சாதனங்களில் நேர்கின்றன ! முதலாவது மனிதத் தவறு, இரண்டாவது யந்திரக் கோளாறு, மூன்றாவது புயல், இடிமின்னல், வெள்ளம், சூறாவளி, சுனாமி, பேய்மழை, பூகம்பம், எரிமலை போன்ற இயற்கைச் சீற்றங்கள் ! குறையுள்ள மனிதரும், பழுதுள்ள சாதனங்களும் இருக்கும் வரை ஆகாய விமானத்திலும், அண்டவெளிக் கப்பலிலும், இரயில் பயணத்திலும், அணுமின்சக்தி நிலையத்திலும், ஏனைய தொழிற் சாலைகளிலும் “அபாய எதிர்பார்ப்புகளை” [Risks] உலக மாந்தர் எதிர்நோக்கி இருக்க வேண்டும். செம்மையான பயிற்சி முறைகள் மனிதத் தவறுகளைக் குறைத்துவிடும். அதுபோல் சீரான சாதனங்களும் விபத்துகளைச் சிறிய எண்ணிக்கை ஆக்கிவிடும். ஆனால் கூடியவரை விபத்துக்கள் மனிதராலோ, யந்திரத்தாலோ, இயற்கைச் சீற்றத்தாலோ நேர்ந்தால் யந்திரங்கள் பாதுகாப்பான நிலைக்குச் சுயமாக மாறி, மனிதர் தப்பிக் கொள்ள வழிகள் இருக்க வேண்டும். அதுதான் 21 ஆம் நூற்றாண்டில் யந்திர உலகிலே விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியல் வல்லுநரின் குறிக்கோளாய் ஏற்றுக் கொள்ளப்பட வேண்டும்.

Fig. 1A

Nuclear Chain Reaction

யந்திர யுகத்திலே தம்மைப் பிணைத்துக் கொண்ட உலக நாடுகள் 21 ஆம் நூற்றாண்டிலே தனித்தியங்க முடியாத நிலையில் ஏதோ ஒரு தொப்புள் கொடி இணைப்பால் மாட்டிக் கொண்டுள்ளன ! செர்நோபில் விபத்தை ரஷ்யா விரும்பியும் ஒளித்து வைக்க முடியவில்லை ! அந்த விபத்தால் வெளியாகிப் பரவிய கதிரியக்கப் பொழிகள் கிழக்கே ஜப்பான் வரையிலும், மேற்கே கனடா வரையிலும் படிந்து விட்டன. ஆ·பிரிக்காவில் தோன்றிய எயிட்ஸ் காமநோய் பரவிச் சென்று உலகில் தாக்காத நாடெதுவும் இல்லை ! 2001 செப்டம்பர் 11 இல் அமெரிக்காவில் மூர்க்கர் பட்டாளம் வாஷிங்டன், நியூ யார்க் நகரங்களைத் தாக்கியதின் எதிரொலி இப்போது உலக நாடுகள் அனைத்தையும் பயத்துள்ளே தள்ளி விட்டிருக்கிறது. பறக்கும் ஜம்போ ஜெட் விமானம் 737 ஒன்றில் பழுது நேர்ந்து விபத்து ஏற்பட்டு அனைவரும் மரித்தால் அதை வாங்கிப் பயன்படுத்தும் எல்லா உலக நாடுகளும் அதிர்ச்சி அடைகின்றன. யந்திர யுகம் ஒரு போக்கில், ஒரு திசையில் செல்வது. அதற்குப் பின்னோக்கிச் செல்லும் உந்து சக்தி கிடையாது !

Fig. 1B

Pressurized Water Reactor

Schematic

தொழிற்புரட்சிக்குப் (1780-1850) பிறகு மின்சக்தி நிலையங்கள் பெருகி அதன் ஆற்றலில் இயங்கும் யந்திரங்கள் ஆயிரக் கணக்கில் ஈசல்கள் போல் தோன்றன. அவற்றில் முக்கியமாக எரி ஆயிலில் இயங்கும் வாகனங்கள், விமானங்கள், ஏவுகணைகள், அண்ட வெளிக் கப்பல்கள் போன்றவை குறிப்பிடத்தக்கவை.. கடந்த நூறாண்டு களாக செம்மையாக இயங்கி வரும் கார் வாகனங்களின் தொழில் நுட்பம் சீராக்கப்பட்டு முதிர்ச்சி நிலை அடைந் துள்ளதை எவரும் மறுக்க முடியாது. அவற்றைப் போல் கோடிக்கணக்கான பேர் அனுதினமும் பயணம் செய்யும் ஆகாய விமானங்களும் சீராக்கப்பட்டு அவற்றின் தொழில் நுட்பமும் முதிர்ச்சி நிலை பெற்றுள்ளதை யாரும் எதிர்த்துச் சொல்ல முடியாது. அந்த வழிமுறையில் உலக நாடுகள் கடந்த 50 ஆண்டுகளாக 900 மேற்பட்ட அணு உலைகள், அணு ஆய்வு உலைகள், அணுமின் உலைகள் ஆகியவற்றை நிறுவி அனுபவம் அடைந்து, தற்போது 400 மேற்பட்ட அணுமின் நிலையங்கள் 30 நாடுகளில் பாதுகாப்பாக அனுதினமும் மின்சாரத்தை பரிமாறி வருகின்றன. அவற்றின் இயக்கங்களைக் கண்காணிப்பதோடு, அவற்றில் விளையும் அபாய நிகழ்ச்சி களையும் நேராக உளவிப் பதிவு செய்து மற்ற நாடுகளுக்கும் 1957 ஆண்டு முதல் பகிர்ந்து வருவது, ஆஸ்டிரி யாவில் உள்ள அகில நாட்டு அணுசக்திப் பேரவை [International Atomic Energy Agency (IAEA)].

Fig. 2

IAEA Vienna

1986 இல் நேர்ந்த செர்நோபில் அணுமின் உலை வெடிப்பு உலக நாடுகளைப் பேரளவில் அதிர்ச்சியில் தள்ளியது. அதனால் உலகெலாம் பரவிய கதிரியக்கப் பொழிகளால் பல நாடுகள் பாதகம் அடைந்தன. அவ்விதம் கவலைப்பட்ட நாடுகள் ரஷ்யாவின் செர்நோபில் விபத்தைத் தீவிர உளவுகள் செய்து தங்கள் அணுமின் உலைகளிலும் பெருத்த மாற்றத்தையும், பயிற்சி முறைகளையும் செம்மைப்படுத்தினார்கள். அதன் விளைவாக 1989 இல் உலக அணு உலை இயக்குநர்கள் அனைவரும் ஒன்று கூடி “உலக அணுமின் உலை இயக்குநர் ஐக்கியப் பேரவையை” WANO [World Association of Nuclear Operation] நிறுவகத்தை ஏற்படுத்தி அணு உலை இயக்கங்களைப் பகிர்ந்து கொண்டார்கள். அத்துடன் உலக நாடுகளின் WANO குழுவினர் ஓரிரண்டு ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை அணுமின் உலைகளுக்கு விஜயம் செய்து, அதன் பாதுகாப்பான இயக்கங்களை உளவிக் கண்காணிப்பும் செய்து தரப்படுத்தியும் வருகிறார்கள்.

Fig. 3

IAEA Inspectors Inspect the Reactor Core

அணுமின் உலைப் பாதுகாப்புகள் எப்படிக் கடைப்பிடிக்கப் படுகின்றன ?

அணுமின் நிலையப் பாதுகாப்பு நியதி எங்கிருந்து ஆரம்பிக்கிறது ? முதலில் விஞ்ஞானப் பொறியியற் துறை நிபுணர்கள் பயிற்சியிலிருந்து துவங்குகிறது. அணு உலைக்கெனத் தனித்தனி டிசைன், கட்டுமானம், இயக்கம், பராமரிப்பு நிபுணர்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு பயிற்சி அளிக்கப்படுகிறார். 1957 ஆகஸ்டில் பாம்பே அணுவியல் துறைக்குச் சேர்ந்த என்னைப் போல் 250 விஞ்ஞானி, பொறியியல் பட்டதாரிகளுக்கு ஓராண்டு அணுவியற் பயிற்சி அளிக்கப்பட்டது. அணு உலை இயக்கத்துக்குச் சேர்க்கப் பட்ட எனக்கு பெங்களூர் இந்திய விஞ்ஞான கழகத்தில் [Indian Institute of Science, Bangalore] ஆறு மாதங்களும், பாம்பே அணுவியற் பயிற்சிப் பள்ளியில் ஆறு மாதங்களும் சிறப்புப் பயிற்சிகள் அளிக்கப்பட்டன. அவ்விதம் ஒவ்வோர் ஆண்டும் 200-250 பட்டதாரிகள் மொம்பை அணுவியல் பள்ளியில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு பௌதிகம்., இரசாயனம், மேம்பாட்டுக் கணிதம், மற்றும் அணு உலைகளின் பண்பாடு, இயக்கம், பராமரிப்பு, கதிரியக்கம், அணுக்கழிவுகள் பற்றிக் கல்வி புகட்டப் படுகிறது. இந்தியாவிலே அணுவியல் சம்பந்தப்பட்ட எந்தப் பணிக்கும் பயிற்சி இல்லாத பட்டதாரிகளோ, அல்லது பணியாட்களோ வேலையில் புகுத்தப் படுவதில்லை !

Fig. 4

Reconstruction After IAEA Advice

அணுமின் உலைகள் நிறுவனமாகத் தகுதியுள்ள பல இடங்கள் முதலில் உளவாய்வு செய்யப்பட்டு அவற்றில் தகுதி மிக்கத் தளமே தேர்வாகி முடிவு செய்யப்படுகிறது. அத்தகைய தேர்வு ஆய்வுகளில்

நீர் வசதி, நில அமைப்பு, ஜன நெருக்கம், காலநிலை, மழைப் பொழிவு, சூழ்வெளி, வேளாண்மை விருத்தி, நிலநடுக்கம், வாகனப் போக்குவரது வசதி, கப்பல் வரத் துறைமுக வசதி போன்றவை குறிப்பிடத் தக்கவை. இந்திய அணுசக்தித் துறையகம் [Indian Dept of Atomic Energy (DAE)], இந்திய அணுசக்தி கார்பொரேஷன் [Nuclear Power Corporation India Ltd (NPCIL)] ஆகிய துறையகங்களில் அனுபவமும், பயிற்சியும் பெற்ற டிசைன், கட்டுமான, இயக்கக் குழுவினர் பலர் இருக்கிறார்கள்.

Fig. 5

IAEA Director General

அணுசக்தி உலைகள் இயக்கத்துக்குத் தேவையான ஏற்பாடுகள்

அணுமின் நிலையத்தில் இயங்கும் முக்கிய ஏற்பாடுகள் [Plant Operating Systems] எவை ? அனல் மின்சார நிலையத்தைப் [Thermal Power Station] பல முறைகளில் ஒத்ததே அணுமின் நிலையமும்.. அனல்மின் நிலையத்தில் நிலக்கரி எரிசக்தியாகப் பயன்படுகிறது. அதன் கனல் நீராவியை உண்டாக்க ஒரு கொதிகலன் [Boiler] உள்ளது. ஆனால் அணுமின் நிலையத்தில் எரிபொருள் யுரேனியம். அதிலிருந்து வரும் வெப்பத்தால் நீராவி உண்டாக்க அணு உலை அமைக்கப் பட்டுள்ளது ! நீராவி அணு உலையில் நேராக உண்டாக்கப் படலாம். அல்லது ஒரு வெப்ப மாற்றிக் கொதிகலன் மூலம் [Heat Exchanger & Boiler] நீராவி உற்பத்தி செய்யலாம். அவ்விதம் உண்டான அழுத்தமடைந்த நீராவி டர்பைன் சுழலிகளை ஓட வைத்து மின்சார ஜனனி மின்சக்தியை உற்பத்தி செய்து பரிமாறப் படுகிறது.

Fig. 6

Reactor Fuel Core

அணுமின் நிலையத்தின் முக்கிய பாகங்கள், சாதனங்கள்

1. வெப்பசக்தியை உண்டாக்கும் யுரேனியக் கோல்கள் நீரில் மூழ்கிய அணு உலை

2. வெப்பத்தைக் கடத்தும் வெப்பமாறி நீராவிக் கொதிகலன்.

3. அணு உலை, கொதிகலன் அடங்கிய கோட்டை அரண் (Containment).

4. மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் டர்பைன் ஜனனி.

5. மின்சார அழுத்த மாற்றி & பரிமாறும் மின்சக்திக் கோபுர வடங்கள். [Transmission Tower Cables]

Fig. 7

Spent Fuel Bay Inspection

By IAEA

அணுசக்தி உலைகள் இயக்கத்துக்குத் தேவையான பாதுகாப்புகள்

1. அணு உலை இயக்கச் சாதனங்களுக்கு வேண்டிய காப்பு முறைகள்

அணு உலையில் முக்கியமாக யுரேனியக் கோல்கள் நீர் நிரம்பிய அழுத்த உலைக்கலனில் (Pressure Vessel) புகுத்தப்பட்டுள்ளன. யுரேனியம் அணுக்கருவை ஒரு நியூட்ரான் பிளக்கும் போது, வெப்பசக்தியும் புதிதாக இரண்டு அல்லது மூன்று நியூட்ரான்களும் எழுகின்றன. பிறகு அவ்விரண்டு நியூட்ரான்கள் யுரேனியத்திப் பிளந்து அதிக வெப்பமுடன் நான்கு நியூட்ரான்கள் தோன்றுகின்றன. புதிதாக உண்டான நியூட்ரான்களின் வேகத்தைக் குறைத்தால்தான் அணுக்கருப் பிளவு தொடர்ந்து ஏற்பட வசதி பிறக்கும். உலைக்கலனில் உள்ள நீர் நியூட்ரான்களின் வேகத்தை மிதமாக்கும் (Water Moderater]. அவ்விதம் தொடரிக்கம் நிகழ்ந்து வெப்பசக்தி மிகுதியாகவும் நியூட்ரான் எண்ணிக்கை கோடிக்கணக்கில் உலைக்கலனில் பெருக்கம் அடையும்.

Fig. 8

PWR Reactor Schematic

நியூட்ரான் பெருக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தா விட்டால் அணு உலை வெடித்து விடும். யுரேனியத்தில் எழுகின்ற நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்த “ஆட்சிக் கோல்கள்” (Control Rods) தேவைப் படுகின்றன. அணு உலை நியூட்ரான்கள் பெருகாமல், வெப்பசக்தி ஆக்கத்தை நிறுத்த வேண்டுமானால், “நியூட்ரான் விழுங்கிகள்” [Neutron Absorbers] அல்லது “தடுப்புக் கோல்கள்” (Shut-off Rods) உலைக் கலனில் நுழைக்கப்பட வேண்டும். மிதமிஞ்சி நியூட்ரான் எண்ணிக்கை பெருகி வெப்பசக்தி வேகமாக ஏறும் போது அணு உலையை உடனே நிறுத்த “அபாயப் பாதுகாப்பு ஏற்பாடு” [Emergency Shutdoen System] ஒன்று தேவைப்படுகிறது. அதை நிறைவேற்ற இரண்டு விதமான முறைகள் உள்ளன. நியூட்ரான் மலை விழுங்கி எனப்படும் “கடோலினியம்” திரவ மூலமாக அணு உலை நீரில் பாய்ச்சப்பட வேண்டும் [Gadolenium Poison Injection System]. அல்லது அதிகமான நியூட்ரான் விழுங்கிக் கோல்கள் உலைக்கலனில் புகுத்தப்பட வேண்டும்.

(தொடரும்)

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

தகவல்:

Picture Credits:  IAEA, DAE, NPCIL

1. IAEA Team to Report on Kashiwazaki Kariwa Nuclear Power Plant Examination (Aug 16, 2007)

2. Japan Earthquake Triggers Nuclear Plant (Transformaer) Fire

3. Earthquake Spills Radioactive Water at Japanese Nuclear Plant (July 17, 2007)

4 Nuclear Waste (Water) Leak Fear after Japan Quake By: Justin McCurry (July 18, 2007) Tokyo

5. Japan Earthquake Caused Nuclear Waste (Water) Spill.

6. Japanese Earthquake Sparks Nuclear Plant (Transformer) Fire By: AP (July 16, 2007)

7. Japan Nuclear Power Plants and Earthquakes (August 2007)

8. Herald Tribune : Earthquake Stokes Fears Over Nuclear Safety in Japan By Martin Facker (July 24, 2007)

9. Earthquake Zone : Earthquakes & Nuclear Safety in Japan [Citizen Nuclear Information Center (CNIC)] By Philip White International Liaison Officer CNIC.

10. Four Categories of Buildings & Equipment for Earhtquake-resitant Design of Nuclear Power Plants.

11. Safety of Nuclear Power Reactors, [www.uic.com.au/nip14.htm] (July 2007)

12. Nuclear Power Plants & Earthquakes [www.uic.com.au/nip20.htm] (Aug 2007)

13. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=80708091&format=html Letter By R. Bala (August 9, 2007)

14. http://www.wano.org.uk/WANO_Documents/What_is_Wano.asp [World Association of Nuclear Operation Website]

15.  IAEA Incident Reporting System Using Operational Experience to Improve Safety (IAEA Instruction)

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

S. Jayabarathan [jayabarat@tnt21.com]  November 18, 2011 (Revised R-1)