કલ્પક્કમ્ (પરમાણુ) વિદ્યુતમથક : દક્ષિણ ભારતમાં ચેન્નાઈ (મદ્રાસ) નજીક કલ્પક્કમ્ ખાતે સાગરકાંઠે જુલાઈ 1983માં કાર્યરત કરાયેલું દેશનું ત્રીજું પરમાણુ વિદ્યુતમથક. તારાપુર ખાતેનું દેશનું સૌપ્રથમ પરમાણુ વિદ્યુતમથક (TAPS) અમેરિકાની જનરલ ઇલેક્ટ્રિક કંપનીએ સંપૂર્ણપણે બાંધીને ચાલુ કરી આપ્યું હતું. ભારતનું બીજું પરમાણુ વિદ્યુતમથક રાજસ્થાનમાં કોટા નજીક રાણા પ્રતાપસાગર ખાતે આવેલું છે. રાજસ્થાન પરમાણુ વિદ્યુતમથક (RAPS) ભારત-કૅનેડાનું સંયુક્ત સાહસ છે. તેની ડિઝાઇન અને યંત્રસામગ્રી કૅનેડા તરફથી પૂરી પાડવામાં આવી હતી.
આ બંને મથકોના સંચાલનના અનુભવ પછી ભારતીય તજજ્ઞો અને ઇજનેરોની જ ડિઝાઇન મુજબ સ્થાપવામાં આવેલા આ સંપૂર્ણપણે ભારતીય પરમાણુ વિદ્યુતમથકને ચેન્નાઈ પરમાણુ વિદ્યુતમથક (MAPS) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ચેન્નાઈ નજીકનાં વિખ્યાત મંદિરો – મહાબલિપુરમની નજીક સાગરકાંઠે 250 હેક્ટર ભૂમિ ઉપર વિસ્તરેલા આ સંકુલમાં રૂ. 245 કરોડના પ્રૉજેક્ટમાં માત્ર 10 ટકા રકમ જ વિદેશથી ખાસ સાધનસામગ્રી મંગાવવા વપરાયેલી છે. આ મથકમાં 235 મેગાવૉટના બે એકમો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વિદ્યુતપુરવઠાને 230 KVની ચાર લાઇનો મારફતે દક્ષિણ વિદ્યુતગ્રીડમાં પહોંચાડવામાં આવે છે. જુલાઈ 1983માં આવો પહેલો એકમ કાર્યરત કરવામાં આવ્યો હતો. આ મથકમાં દબાણયુક્ત ભારે પાણી વાપરતી પરમાણુભઠ્ઠીઓ(PHWR)નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
આ પહેલાં વિશ્વમાં અમેરિકા, રશિયા, બ્રિટન, ફ્રાન્સ અને કૅનેડા જેવાં ફક્ત પાંચ જ રાષ્ટ્રો પાસે પરમાણુ વિદ્યુતમથકો ઊભાં કરવાની જાણકારી હતી. ચેન્નાઈ ખાતેનું આ મથક કાર્યરત થતાં, પરમાણુ વિદ્યુતમથકની ડિઝાઇન તથા યંત્રસામગ્રી તૈયાર કરવાની અને તેના કુશળ સંચાલન માટેની સજ્જતા ધરાવનાર ભારત છઠ્ઠું રાષ્ટ્ર બન્યું છે.
આ મથકનો બીજો એકમ 12 ઑગસ્ટ 1985ના રોજ કાર્યરત કરવામાં આવ્યો અને 1986ના શરૂઆતના મહિનામાં તો આ મથકમાંથી મળતા વિદ્યુતપુરવઠાને દક્ષિણ ગ્રીડમાં વહેવડાવવાનું ચાલુ થઈ ગયું હતું. અહીંની બંને પરમાણુભઠ્ઠીઓમાં દેશમાં જ મળેલું અને પ્રક્રિયા કરાયેલું કુદરતી યુરેનિયમ બળતણ તરીકે વપરાય છે. વિમંદક (moderator) તથા શીતક તરીકે ભારે પાણી વપરાય છે. આ મથકમાં પ્રતિ વર્ષ 140 મેટ્રિક ટન ભારે પાણી વિમંદક તરીકે અને 70 મેટ્રિક ટન ભારે પાણી ભઠ્ઠીથી ઉષ્માવિનિમયક (heat exchanger) સુધી ઉષ્માનું પરિવહન કરવા માટે વપરાય છે. આ ભારે પાણી ઘણું જ કીમતી પ્રવાહી છે, તેનું ઉત્પાદનખર્ચ કિગ્રા. દીઠ રૂ. 5000 આવે છે. તેનું ઉત્પાદન પણ દેશમાં જ કરવામાં આવે છે.
અહીંની બંને પરમાણુભઠ્ઠીઓને બેવડી દીવાલનું આવરણ કરવામાં આવ્યું છે. 0.61 મીટર જાડાઈની સિમેન્ટ-ક્રૉંક્રીટની અંદરની દીવાલ અને 0.71 મીટર જાડાઈની પથ્થરોની બનાવેલી બહારની દીવાલ. આ બંને દીવાલો વચ્ચેની વર્તુળાકાર જગ્યામાં વાતાવરણના દબાણ કરતાં પણ ઓછું દબાણ રાખવામાં આવે છે. પરમાણુભઠ્ઠી માટે 40 મીટર વ્યાસ અને 51 મીટર ઊંચાઈ ધરાવતું વર્તુળાકાર ભવન 1.1 કિગ્રા./ ઘ.સેમી. આંતરિક દબાણ સહન કરી શકે તેવું મજબૂત બનાવાયું છે.
ભઠ્ઠી માટેના કુદરતી યુરેનિયમ બળતણને ટીકડી (pellet) સ્વરૂપે બનાવી ઝિરકોનિયમ અને કલાઈની મિશ્ર ધાતુની નળીઓમાં ખીચોખીચ ભરવામાં આવે છે. આવી 49 નળીઓનો 49.23 સેમી. લાંબો અને 8.13 સેમી. વ્યાસનો ભારો (bundle) રચવામાં આવે છે. આ બધી જ પ્રક્રિયા હૈદરાબાદ ખાતેના ન્યૂક્લિયર બળતણ સંકુલમાં કરવામાં આવે છે. ભઠ્ઠીમાં નવું બળતણ ભરવા તેમજ વપરાયેલું બળતણ બહાર કાઢવાનું કાર્ય બે યંત્રમાનવો (robots) કરે છે. તેમનું સંચાલન સલામત સ્થાનેથી કરવામાં આવે છે. અહીંની પ્રત્યેક ભઠ્ઠી માટે 56 મેટ્રિક ટન બળતણની જરૂર પડે છે. અહીં વીજળીક પુરવઠો ઉત્પન્ન કરવા માટે સામાન્ય ઉષ્મીય વિદ્યુતમથકમાં પ્રતિદિન 2500 મેટ્રિક ટન કોલસાની જરૂર પડે તેને સ્થાને આ મથકમાં પ્રતિદિન કેવળ 100 કિલોગ્રામ બળતણની જરૂર પડે છે.
આ મથકનું ટર્બોજનરેટર પ્રતિમિનિટ 3000 પરિભ્રમણ કરે છે. અંદર દાખલ થતી 250o સે. તાપમાને 0.26 % ભેજવાળી વરાળ 40.75 સેમી.2 દબાણે જનરેટરને ફેરવે છે.
આ મથકની બીજી એક વિશિષ્ટતા એ છે કે અહીં શીતકો (condenser) અને વચેટનાં ઉષ્માવિનિમયકોને ઠંડા પાડવા માટે પ્રતિમિનિટ 20 લાખ લિટર સમુદ્રનું પાણી વાપરવામાં આવે છે. આ માટે સમુદ્રના તળિયે 468 મીટર લંબાઈનો અને 3.85 મીટર વ્યાસનો, ઘોડાની નાળ આકારનો ભૂગર્ભ માર્ગ બાંધવામાં આવ્યો છે. સમુદ્રકિનારે બાંધેલા ગોળાકાર પમ્પ હાઉસમાં ગોઠવેલા પંપો દ્વારા સમુદ્રનું પાણી ખેંચવામાં આવે છે. આ દરમિયાન સમુદ્રની રેતી કે કાંપ તેમાં ખેંચાઈ ન આવે તેવી વ્યવસ્થા કરવામાં આવી છે. વળી ત્યાં જ પાણી ઉપર ક્લોરિનની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જેથી સમુદ્રના પાણીમાં જૈવિક વિકાસ થવા પામે નહિ.
આમ ભારતનું આ પરમાણુ વિદ્યુતમથક સૌપ્રથમ સ્વદેશી મથક છે. હવે પછી બંધાનારાં બીજાં પરમાણુમથકોમાં પણ આવી જ પદ્ધતિઓ અપનાવવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું છે.
ન્યૂક્લિયર પાવર કાર્યક્રમના બીજા તબક્કામાં ત્વરિત (ઝડપી) પ્રજનક પરમાણુભઠ્ઠી(fast breeder reactor)નો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. જેમ જેમ ઝડપી પ્રજનક ટેસ્ટ રીએક્ટર(FBTR)નો અનુભવ સફળતામાં પરિણમતો ગયો તેમ તેમ આ ક્ષેત્રે પ્રગતિ થતી રહી. આઈ. જી. સી. એ. આર. (Indira Gandhi Centre for Atomic Research) (કલ્પક્કમ્) ખાતે 500 MWe ક્ષમતાવાળા પ્રોટોટાઇપ એફ.બી.આર.ની રચના તૈયાર કરવામાં આવી.
પ્રજનક પરમાણુભઠ્ઠીમાં જે દરે ઈંધણ વપરાય છે તેનાથી વધુ દરે ન્યૂક્લિયસ પેદા થાય છે. અથવા તો ન્યૂક્લિયર રૂપાંતરણની એવી પ્રક્રિયા જેમાં પરિવર્તન ગુણોત્તર (conversion ratio) એકથી વધુ હોય છે. ઝડપી પ્રજનક ટેસ્ટ પરમાણુભઠ્ઠી(FBTR)એ ઑક્ટોબર 1985માં ક્રાન્તિકતા (criticality) પ્રાપ્ત કરી. આ પ્રકારની પ્રણાલીના અંતર્ભાગ(core)માં પ્લુટોનિયમ-યુરેનિયમ મિશ્રિત કાર્બાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ બધું કાર્ય 2002ના સપ્ટેમ્બરમાં પૂરું કરવામાં આવ્યું. આ પ્રકારની ઝડપી પ્રજનક પરમાણુભઠ્ઠી (FBR) વિશ્વમાં પ્રથમ છે. મિશ્રિત Pu-U કાર્બાઇડ ઈંધણનો ઉપયોગ કરનાર માત્ર ભારત છે. આ અદ્યતન (state of art) ટૅકનૉલૉજી ક્ષેત્રે વિજ્ઞાનીઓ અને ઇજનેરોના સામર્થ્યનું નિર્દેશન કરતું સીમાચિહન છે.
કલ્પક્કમ્ ખાતે મદ્રાસ ઍટમિક પાવર સ્ટેશનનો એકમ I 23 જાન્યુઆરી 1984ના રોજ અને એકમ II 21 માર્ચ 1986ના રોજ વેપારી ધોરણે ચાલુ થયા.
26 માર્ચ 1996ના રોજ કલ્પક્કમ્ રીપ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટ (KARP) કાર્યાન્વિત (commissioned) થયો.
આઈ.જી.સી.એ.આર. (તામિલનાડુ) ખાતે યુરેનિયમ-233 ઈંધણવાળા કલ્પક્કમ્ મિની રીએક્ટર કામિનીએ 20 ઑક્ટોબર 1996ના રોજ ક્રાંતિકતા પ્રાપ્ત કરી.
કલ્પક્કમના આઈ. જી. સી. એ. આર. મથકે 2000ની સાલમાં બોરોન સમૃદ્ધિ (enrichment) પ્લાંટ કાર્યાન્વિત થયો. ઉપરાંત આ જ સ્થળે 2003માં પ્રયોગશાળાની કક્ષાએ એફ.બી.ટી.આર. કાર્બાઇડ ઈંધણની પુન: પ્રક્રિયા માટે 1.7 MeV ટેન્ડેટ્રોન પ્રવેગક અને અન્ય સુવિધાઓ મળવા લાગી.
કલ્પક્કમની આસપાસ 5 કિલોમીટરના વિસ્તારમાં લોકોના સ્વાસ્થ્ય માટે જરૂરી માહિતી તામિલનાડુ પ્રદૂષણ નિયંત્રણ બૉર્ડની સલાહ મુજબ એકત્રિત કરી અને જરૂર લાગે તે પ્રમાણે પગલાં લેવાનું નક્કી થયું. ઉપરાંત, સ્ટાફના સભ્યોની સલામતી અને પ્રાથમિક સારવાર માટે પ્રશિક્ષણ કાર્યક્રમોનું આયોજન કરવામાં આવ્યું તથા સુવિધાઓ ઉપલબ્ધ કરાવવામાં આવી.
પૂર્વ કાર્યરતતાના ભાગરૂપે, કલ્પક્કમ્ ખાતેની વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓ(flora and fauna)ને લગતી તથા જળપૌધાઓને લગતી પાયારૂપ માહિતી એકત્ર કરવામાં આવી. જૈવ વૈવિધ્યના અભ્યાસક્રમની શરૂઆત કરવામાં આવી. 1000 નમૂના સાથે આઈ.જી.સી.એ.આર. ખાતે વનસ્પતિ સંગ્રહાલય તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે.
સુરેશ ર. શાહ
પ્રહલાદ છ. પટેલ