जर्नल में एक जनवरी रिपोर्ट वर्तमान विज्ञान भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (बीएआरसी) के वैज्ञानिकों द्वारा लिखित रिपोर्ट रेडियोधर्मी हो गई है और भारत के प्रमुख परमाणु वैज्ञानिकों में से एक ने रिपोर्ट के निष्कर्षों को “भ्रामक” बताया है।

अध्ययन ने परमाणु-ऊर्जा-ग्रेड यूरेनियम के विभिन्न मिश्रणों के सापेक्ष गुणों की तुलना की और निष्कर्ष निकाला कि केंद्रित यूरेनियम -235 और थोरियम का मिश्रण, जिसे हेलेउ-थ कहा जाता है, भारत के रिएक्टरों के वर्तमान बेड़े के लिए “अनुपयुक्त” था और भारत के तीन-चरणीय परमाणु कार्यक्रम की कल्पना कैसे की जाती है, इसके लिए यह “अवांछनीय” है।

मूल्यांकन पर शिकागो स्थित कंपनी क्लीन कोर थोरियम एनर्जी (सीसीटीई) ने तीखी प्रतिक्रिया व्यक्त की। भारतीय मूल के उद्यमी मेहुल शाह के नेतृत्व में, कंपनी ने ‘ANEEL’ नाम से एक HaALEU-Th मिश्रण तैयार किया है, जो “समृद्ध जीवन के लिए उन्नत परमाणु ऊर्जा” का संक्षिप्त रूप है।

ईंधन का परीक्षण

अगस्त 2025 में, सीसीटीई ने अमेरिकी ऊर्जा विभाग के इडाहो राष्ट्रीय प्रयोगशाला में उन्नत परीक्षण रिएक्टर में एक महत्वपूर्ण जलने की सूचना दी – जो परमाणु ईंधन के ऊर्जा उत्पादन का एक संकेतक है। परीक्षण का समय भारत की संसद में शांति अधिनियम 2025 के पारित होने के साथ तय किया गया था देश का परमाणु ऊर्जा क्षेत्र खोला विदेशी और निजी क्षेत्र की भागीदारी। इसके बाद सीसीटीई ने भारत में रिएक्टरों में एएनईईएल के उपयोग का “अन्वेषण” करने के लिए भारत के एनटीपीसी के साथ एक समझौता किया। (एनटीपीसी और न्यूक्लियर पावर कॉरपोरेशन ऑफ इंडिया के बीच संयुक्त रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्र संचालित करने का पूर्व समझौता है।)

श्री शाह ने बताया द हिंदू कि भारत को ANEEL ईंधन प्रौद्योगिकी हस्तांतरित करने के लिए अमेरिकी ऊर्जा विभाग से प्राधिकरण और भारत के परमाणु अधिकारियों द्वारा प्रदान किए गए “आश्वासन” के बाद एक समझौते के बावजूद, “अगला कदम” आगे नहीं बढ़ाया गया है। इसका मतलब भारत में इसका परीक्षण करना है.

में अध्ययन वर्तमान विज्ञान इसमें तीन ईंधन संयोजनों के साथ दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (पीएचडब्ल्यूआर) के ईंधन कोर का मॉडलिंग शामिल है:

(i) प्राकृतिक यूरेनियम: 7 किलोग्राम यूरेनियम-235 और 993 किलोग्राम यू-238);

(ii) हेलेउ-थ: 32 किलोग्राम यू-235, 129 किलोग्राम यू-239, और 839 किलोग्राम थोरियम; और

(iii) थोड़ा संवर्धित यूरेनियम: 11 किलोग्राम यू-235 और 989 किलोग्राम यू-238।

थोरियम, U-235, और U-238 सभी विखंडन से गुजर सकते हैं लेकिन केवल U-235 ही श्रृंखला प्रतिक्रिया को कायम रख सकता है।

दुनिया भर के परमाणु रिएक्टर संवर्धित यूरेनियम का उपयोग करते हैं, यानी इसे U-235 की उच्च सांद्रता, अधिकतम 4% तक संसाधित करने के लिए संसाधित किया जाता है। कुछ भी अधिक (5%-20%) को हेलेयू कहा जाता है, जो “उच्च परख कम समृद्ध यूरेनियम” का संक्षिप्त रूप है। ऊर्जा उत्पादन के उद्देश्य से, कोई भी देश 20% से अधिक यूरेनियम को समृद्ध नहीं कर सकता है क्योंकि यह ईंधन को हथियार-ग्रेड प्रदान करेगा, जो कि अप्रसार समझौतों द्वारा प्रतिबंधित है।

जबकि भारत के पास यू-238 का सीमित भंडार है और वह अपनी लगभग सभी आवश्यकताएं आयात करता है, इसने 1950 के दशक से अपने परमाणु कार्यक्रम की योजना बनाई है ताकि अंततः थोरियम के अपने विशाल भंडार का दोहन किया जा सके।

‘ड्रॉप-इन से बहुत दूर’

अपने अनुकरण में, BARC वैज्ञानिकों ने पाया कि HALEU-Th संयोजन से 50 गीगावाट-दिन प्रति टन (GWd/t) का उच्चतम बर्न-अप होता है, जबकि कम से कम मात्रा में खर्च किया गया ईंधन, अर्थात रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न होता है: वर्तमान रिएक्टरों का केवल 14% उत्पादन होता है।

जबकि अमेरिका खर्च किए गए ईंधन को रेडियोधर्मी अपशिष्ट मानता है और सावधानीपूर्वक इसे जमा कर देता है, भारत मिश्रित ऑक्साइड ईंधन तैयार करने के लिए प्लूटोनियम और यूरेनियम निकालने के लिए अपने खर्च किए गए ईंधन को पुन: संसाधित करता है।

हालाँकि, अध्ययन में यह भी कहा गया है कि HALEU-Th का उपयोग करने से भारत के रिएक्टरों के डिज़ाइन में महत्वपूर्ण बदलाव की आवश्यकता हो सकती है क्योंकि इससे शटडाउन रॉड्स – एक प्रणाली जिसका उपयोग आपातकालीन स्थिति के दौरान परमाणु प्रतिक्रियाओं को तेजी से रोकने के लिए किया जाता है – लगभग 26% कम प्रभावी हो जाती है। तो, यह निष्कर्ष निकाला गया, “हेलेउ-थ ईंधन पीएचडब्ल्यूआर की वर्तमान पीढ़ी के लिए ‘ड्रॉप-इन’ विकल्प से बहुत दूर है।”

परमाणु ऊर्जा विभाग के पूर्व अध्यक्ष और परमाणु ऊर्जा आयोग (एईसी) के सदस्य अनिल काकोडकर के अनुसार नतीजों से ऐसा कोई निष्कर्ष नहीं निकलता।

“हेलेयू-थ वास्तव में आपको एक फायदा देता है। खर्च किए गए ईंधन में कमी आएगी, जिसका मतलब है कि भंडारण की कम जरूरतें और रीसाइक्लिंग लागत कम होगी,” उन्होंने बताया। द हिंदू. उनका मानना ​​है कि भारत के वर्तमान 700 मेगावाट क्षमता वाले पीएचडब्ल्यूआर को “कोई संशोधन नहीं” की आवश्यकता है और 220-मेगावाट रिएक्टरों को “नगण्य” संशोधन की आवश्यकता है। “वे [the study authors] इसे समझ नहीं रहे हैं,” उन्होंने आगे कहा।

‘अप्रसंगिक’

उनकी प्रतिक्रिया मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर कोरौश शिरवन के एक पत्र की तुलना में हल्की थी। वर्तमान विज्ञान एसके सतीश ने पत्रिका से “लेख में मौजूद गंभीर और कई तकनीकी खामियों” के कारण अध्ययन को “वापस लेने” के लिए कहा।

उनके तर्क का सार यह था कि लेखकों ने रिएक्टर कोर का विश्लेषण कैसे किया, इस पर पेपर में “यहां तक ​​कि एक विधि अनुभाग” का भी अभाव था। उन्होंने यह भी कहा कि लेखकों ने जो संख्याएँ प्रस्तुत कीं, वे लेखकों द्वारा प्राप्त मूल्यों से मेल नहीं खातीं, वे ऑनलाइन कहीं भी उपलब्ध नहीं थीं, और कोर-स्तरीय विश्लेषण पर आधारित नहीं थीं।

प्रोफेसर शिरवन ने एक ईमेल में लिखा, “मैं एमआईटी में अपने परामर्श विशेषाधिकारों के माध्यम से उनके ईंधन डिजाइन के प्रमुख के रूप में 2016 से क्लीन कोर का समर्थन कर रहा हूं।” द हिंदू. जब श्री शाह ने पेपर पर उनकी राय मांगी, तो उन्होंने कहा कि उन्हें यह लेख थोड़ा संदर्भ से बाहर लगा, क्योंकि हेल्यू-थोरियम ईंधन पुनर्प्रसंस्करण के लिए नहीं है, इसलिए इसकी तुलना अधिक पुनर्प्रसंस्करण अनुकूल ईंधन रूपों से करना काफी भ्रामक है।

संपादक श्री सतीश ने बताया द हिंदू पत्रिका ने प्रोफेसर शिरवन की टिप्पणियों पर विचार किया था, इस विषय पर एक “वरिष्ठ विशेषज्ञ” के साथ सह-परामर्श किया था, और उनकी टिप्पणियों को प्रकाशित नहीं करने और न ही पेपर वापस लेने का फैसला किया था। अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ. सिंह ने यह भी कहा कि प्रोफेसर शिरवन की टिप्पणियों का “हमारे अध्ययन के मुख्य परिणाम से कोई लेना-देना नहीं है” और वह और उनके सह-लेखक वैज्ञानिक निष्कर्षों पर “दृढ़” थे।

‘हर्ज क्या है?’

डॉ. काकोदकर ने हालांकि कहा कि अमेरिकी प्रयोगशालाओं में हेलेयू-थ मिश्रण के प्रदर्शन और 2047 तक 100 गीगावॉट परमाणु ऊर्जा प्राप्त करने की भारत की महत्वाकांक्षा को देखते हुए, देश को ईंधन का “परीक्षण” करने के लिए आगे बढ़ना चाहिए: “अब जब हमारे पास शांति समझौता है, तो हम इसे द्विपक्षीय सहयोग के लिए उपयोग क्यों नहीं कर सकते?”

उन्होंने कहा, “एक समय आएगा जब यूरेनियम की भारतीय मांग वैश्विक यूरेनियम मांग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाएगी। सीसीटीई समूह … 60GWd/t MW के लक्ष्य बर्नअप तक पहुंच गया है।” “इसमें केवल 20 महीने लगे। भारत में यहां कोई विकिरण सुविधा नहीं है। हमारे बर्नअप परीक्षण छोटे हैं। … अमेरिका में उन्होंने एक रिएक्टर का उपयोग किया है जो उच्च शक्ति के लिए उस तरह से डिजाइन किया गया है। इस विकास के लिए सहयोग की आवश्यकता है। … इसे आज़माने में क्या हर्ज है?”

श्री शाह ने कहा कि वह डॉ. काकोडकर को “एक गुरु” मानते हैं; ‘अनील’ नाम एक श्रद्धांजलि है। डॉ. काकोडकर ने यह भी कहा कि सीसीटीई में उनकी कोई ‘हिस्सेदारी’ नहीं है: “मैं सेवानिवृत्त हो गया हूं लेकिन मैं इसे अपना मिशन मानता हूं कि भारत जल्द ही थोरियम का उपयोग करे।”

‘ध्यान भटकाने वाला लगता है’

हालाँकि, एईसी सदस्य और पूर्व BARC वैज्ञानिक रवि ग्रोवर ने अध्ययन के निष्कर्षों का समर्थन करते हुए कहा कि इसमें उपयोग किए गए कंप्यूटर सिमुलेशन मानक अभ्यास थे और समूह में थोरियम के उपयोग के संबंध में विभिन्न इष्टतम परिदृश्यों की गणना करने वाले विशेषज्ञ शामिल थे।

“हम पहले से ही अपने प्रायोगिक रिएक्टरों में थोरियम का उपयोग करते हैं। ये सिमुलेशन वास्तविक दुनिया की स्थितियों के प्रति वफादार हैं, इसलिए यदि परिणाम एक बात कहते हैं, तो हमें इस स्तर पर ये (थोरियम) परीक्षण क्यों करने चाहिए?” डॉ. ग्रोवर ने बताया द हिंदू. “भारत के पास एक सुविचारित योजना है जिसमें इसके फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों से पर्याप्त विखंडनीय प्लूटोनियम का उत्पादन होने के बाद थोरियम का उपयोग करना शामिल है।”

बेंगलुरु के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज में भारत के परमाणु कार्यक्रम के विश्लेषक आर. श्रीकांत ने कहा कि हेलू-थ ऐसे समय सामने आया है, जब भारत कलपक्कम में अपने पहले 500-मेगावाट सोडियम-कूल्ड फास्ट ब्रीडर रिएक्टर को चालू करने के लिए तैयार है, जो उसके परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम के दूसरे चरण की शुरुआत का प्रतीक है। ऐसे रिएक्टरों में उत्पन्न प्लूटोनियम अंततः तीसरे चरण का द्वार खोलेगा, जहां उन्नत भारी जल रिएक्टर थोरियम के साथ-साथ प्लूटोनियम का उपयोग करेंगे, जिससे भारत आयातित यूरेनियम का उपयोग करने से मुक्त हो जाएगा।

“यह हमेशा से योजना रही है। हेलू व्यावसायिक रूप से सीमित और महंगा है। भारत को यूरेनियम पर अपनी वर्तमान आयात निर्भरता को एक और निर्भरता (हेलेयू) के साथ क्यों बदलना चाहिए?” डॉ. श्रीकांत ने कहा, “हर चीज का परीक्षण किया जाना चाहिए लेकिन हम आज एक नाजुक चरण में हैं और हमें अपने कार्यक्रम को अपने प्राकृतिक तरीके से आगे बढ़ने की अनुमति देनी चाहिए। हमारे वर्तमान पीएचडब्ल्यूआर में थोरियम के उपयोग की वकालत करना, एक व्याकुलता की तरह लगता है।”

jacob.koshy@thehindu.co.in