પરમાણુ–વિદ્યુતમથકો (atomic power stations) : પરમાણુ-ઊર્જા દ્વારા વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરનારાં મથકો. ભારત પાસે જીવાશ્મ (fossil) (કુદરતી તેલ, વાયુ, કોલસો) ઈંધણ-વિદ્યુત, જલવિદ્યુત, ભરતીશક્તિ પર આધારિત વિદ્યુત (tidal power), પવન-વિદ્યુત અને સૌર વિદ્યુત માટેની સુવિધાઓ છે. જ્યાં આ સુવિધાઓ ઉપલબ્ધ નથી ત્યાં પરમાણુ-વિદ્યુત મથકોનું નિર્માણ આવશ્યક બને છે. વિકસતા દેશોમાં ભારત ન્યૂક્લિયર ઊર્જાને ક્ષેત્રે બીજા બધાથી ઘણાં કદમ આગળ છે. ન્યૂક્લિયર વિખંડનથી વિદ્યુત પેદા કરવા માટે ભારત હવે તો સ્વનિર્ભર છે; કારણ કે તેની પાસે વૈજ્ઞાનિક અને ટેક્નૉલૉજિકલ આવડત (know-how) છે. ન્યૂક્લિયર ઈંધણ તરીકે થોરિયમ, યુરેનિયમ અને પ્લૂટોનિયમ પૂરતા પ્રમાણમાં છે અને જરૂરી નિમ્નસ્તરીય માળખું પણ તૈયાર છે. હાલમાં તારાપુર (મહારાષ્ટ્ર), રાણાપ્રતાપસાગર (રાજસ્થાન), કલ્પક્કમ (તમિળનાડુ); નરોરા (ઉત્તરપ્રદેશ) અને કાકરાપાર (ગુજરાત) ખાતે પરમાણુ-વિદ્યુતમથકો કાર્યરત છે અને કૈગા (કર્ણાટક) તથા કુન્ડાન્કુલમ (તમિળનાડુ) ખાતે આવાં મથકોનું બાંધકામ પૂરું થયું છે.
ન્યૂક્લિયર ઊર્જાના લાંબા ગાળાના વિકાસ માટે તબક્કા વાર કાર્યક્રમની યોજના ઘડી કાઢી છે. પ્રથમ તબક્કામાં ઈંધણ તરીકે કુદરતી યુરેનિયમ અને વિમંદક (moderator) તરીકે ભારે પાણીના ઉપયોગવાળાં રિએક્ટર તૈયાર કરવાં. આવાં રિએક્ટર વડે 2000ની સાલ સુધીમાં અંદાજે 10,000 મૅગાવૉટ વિદ્યુત-ઊર્જા પેદા કરવી. તે માટે પ્રત્યેક એકમ 235 મૅગાવૉટ અથવા 500 મૅગાવૉટનું રાખવાની યોજના છે. બીજા તબક્કામાં, ઝડપી પ્રજનક (fast breeder) રિએક્ટરની રચના કરવી. પ્રથમ તબક્કામાંથી મળતા પ્લૂટોનિયમનો તેમાં ઉપયોગ કરવાનો રહે છે. 15 મૅગાવૉટનાં આદ્યરૂપ (proto type) ઝડપી પ્રજનક રિએક્ટરની રચના ચાલુ જ છે. ત્રીજા તબક્કામાં પ્રજનક રિએક્ટરમાં થોરિયમનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે અને તેમાં થોરિયમ યુરેનિયમ (233) ચક્રને કામે લગાડવામાં આવશે.
ભારતમાં પરમાણુ–વિદ્યુતમથકોના ક્રમિક વિકાસનો ઇતિહાસ : તારાપુર પરમાણુ-વિદ્યુતમથક (TAPS) : તત્કાલીન સોવિયેત સંઘને બાદ કરતાં તારાપુર પરમાણુ-વિદ્યુતમથક એશિયામાં પ્રથમ છે. તે 1969માં કાર્યરત બન્યું. 220 મૅગાવૉટનો એક એવા બે એકમો ધરાવે છે. તે ક્વથન જલ પ્રક્રિયક (boiling water reactor – BWR) છે. તારાપુર પરમાણુ-વિદ્યુતમથક રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય ક્ષેત્રે એક મહત્ત્વનો અનુભવ ગણાય છે. પ્રથમ અનુભવ હોવાને કારણે કેટલાક પડકારોનો સામનો કરવો પડે તે સ્વાભાવિક છે. તે છતાં, ભારત હેમખેમ તેમાંથી પાર ઊતર્યું છે. વિશ્વનાં અન્ય BWR પરમાણુ-વિદ્યુતમથકો કરતાં આ મથક વધુ સક્ષમ પુરવાર થયું છે.
મુંબઈની ઉત્તરે આશરે 96 કિમી. દૂર આવેલા તારાપુર આગળ આ પરમાણુમથક 48.5 કરોડ રૂપિયાના ખર્ચે તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે. તેમાંથી પેદા કરવામાં આવતી વિદ્યુતનો ઉપયોગ મહદંશે મહારાષ્ટ્ર અને અમુક અંશે ગુજરાત કરે છે. અમેરિકાની જનરલ ઇલેક્ટ્રિક કંપનીએ આ પરમાણુ-વિદ્યુતમથક તૈયાર કર્યું છે.
તારાપુર BWR પરમાણુવિદ્યુત મથકમાં ન્યૂક્લિયર-વિખંડન(fission)થી પેદા થતી ઉષ્મા વડે ભારે દબાણે પાણીને ઉકાળવામાં આવે છે. આ રીતે તૈયાર થતી વરાળ વડે ટર્બાઇન ચલાવી વિદ્યુત પેદા કરવામાં આવે છે. તેમાં વિખંડનશીલ સમૃદ્ધ થયેલા યુરેનિયમ ઑક્સાઇડનો ઈંધણ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેના એકમ 1નું ટ્રાન્સફૉર્મર 1971માં બગડ્યું હતું; પણ ટૂંક સમયમાં તેનું સમારકામ કરી લેવામાં આવ્યું હતું. તારાપુર પરમાણુ-વિદ્યુતમથક ભારતનો પ્રથમ અનુભવ છે. તેના નિર્માણસમયે વધુ વિદ્યુતનું ઉત્પાદન કરવા એકમ 3 અને એકમ 4 નું બાંધકામ જરૂરી નાણાંના અભાવે ન્યૂક્લિયર પાવર કૉર્પોરેશન ઑવ્ ઇન્ડિયા લિમિટેડ (NPCIL) હાથ પર લઈ શક્યું નથી. વળી વધુ વિદ્યુત-ઉત્પાદનની સરળ રચના, સાચવણી અંગે અને રુકાવટો સામેના તાત્કાલિક ઇલાજો બાબતે ભારત પાસે ઘણી ઓછી માહિતી હતી. તે છતાં, તેનો અનુભવ બીજાં પરમાણુ-મથકોમાં કામ લાગ્યો છે.
રાજસ્થાન પરમાણુવિદ્યુતમથક : (RAPS) કોટા પાસે રાણાપ્રતાપસાગર ખાતે આ મથક આવેલું છે. તેનું પ્રથમ એકમ કૅનેડાની મદદથી તૈયાર કરવામાં આવ્યું અને તે 1972માં કાર્યરત બન્યું. બીજું એકમ સ્વદેશી પ્રકારનું છે અને તે 1980માં કાર્યરત બન્યું છે. પ્રત્યેક એકમ 220 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. તે દાબયુક્ત ભારે પાણી-પ્રક્રિયક (pressurised Heavy Water Reactor – PHWR) છે.
એકમ 3 અને એકમ 4નું બાંધકામ ચાલુ છે. આ બંને એકમો 1998ના અંત સુધીમાં કાર્યરત થવા વકી છે. આમાંના પ્રત્યેક એકમ દ્વારા 220 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરવાનું આયોજન છે અને તે પણ PHWR પ્રકારનું મથક છે.
મદ્રાસ પરમાણુ–વિદ્યુતમથક (MAPS) : આ મથક દક્ષિણ ભારતમાં ચેન્નાઈ પાસે કલ્પક્કમ ખાતે આવેલું છે. 1983ના જુલાઈમાં તે કાર્યરત બન્યું. તારાપુર પરમાણુ-વિદ્યુતમથક (TAPS) અને અને રાજસ્થાન પરમાણુ-વિદ્યુતમથક(RAPS)ના સંચાલનના અનુભવને આધારે ભારતના વિજ્ઞાનીઓ અને ઇજનેરોએ તેની રચના (design) અને નિર્માણ (production) કરેલ છે. તે રીતે કલ્પક્કમ ખાતેનું પરમાણુ-વિદ્યુતમથક સ્વદેશી છે. ત્યાં 230 મૅગાવૉટના એક એવા બે એકમો છે. આ મથકમાંથી પેદા થતી વિદ્યુતને 230 કિલોવૉટ(KV)ની ચાર લાઇનો મારફતે દક્ષિણની વિદ્યુતગ્રીડમાં પહોંચાડવામાં આવે છે. આ મથકમાં દબાણયુક્ત ભારે પાણી (PHW)નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
તેનું બીજું એકમ ઑગસ્ટ 1985માં કાર્યરત બન્યું. તેમાં ઈંધણ તરીકે કુદરતી યુરેનિયમ, વિમંદક અને શીતક (coolant) તરીકે ભારે પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
કાકરાપાર પરમાણુવિદ્યુતમથક (KAPS) : આ મથક બે એકમો ધરાવે છે. પ્રત્યેક એકમ 235 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. તે 1996માં કાર્યરત બન્યું. KAPS સહિત ભારતના PHWR પ્રકારનાં રિએક્ટરની સલામતી માટે વિશિષ્ટ જોગવાઈ કરેલી છે. આ જોગવાઈના આધારે ચાલુ પ્લાન્ટે પણ દૂર રહીને યંત્ર-માનવ (robot) વડે ઈંધણ ભરી શકાય છે તેમજ વપરાયેલું ઈંધણ બહાર કાઢી શકાય છે.
નરોરા પરમાણુવિદ્યુતમથક (NAPS) : આ મથક ઉત્તરપ્રદેશમાં આવેલું છે. રાજસ્થાનના પરમાણુ-વિદ્યુત-મથકમાંથી મળેલ અનુભવને આધારે આ મથક તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે. પરમાણુઊર્જા વિભાગના પાવર પ્રોજેક્ટ એન્જિનિયરિંગ વિભાગ અને ભાભા પરમાણુ-સંશોધન કેન્દ્ર(BARC)ના સંયુક્ત પ્રયાસો વડે તેનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું છે. ભારતની કેટલીક ઇજનેરી સંસ્થાઓ અને આઇ.આઇ.ટી.નો પણ સહયોગ મળ્યો છે. આ મથક 235 મૅગાવૉટનો એક, એવા બે એકમો ધરાવે છે. રાજસ્થાન અને મદ્રાસ પરમાણુ-વિદ્યુત-મથકોનું પરિરૂપ ચાલુ રાખી સ્વનિર્ભરતા અને આર્થિક બાબતો લક્ષમાં રાખી તેમાં યોગ્ય ફેરફારો કર્યા છે. આ મથક 1996માં કાર્યરત બન્યું. રેડિયો-ઍક્ટિવિટી નિયંત્રણ-પ્રણાલીની બાબતે આ મથકમાં ખાસ ફેરફારો કરવામાં આવ્યા છે. અહીં વિમંદકોના સ્તરો બદલીને રેડિયો-ઍક્ટિવનું નિયંત્રણ કરવામાં આવે છે. આપાતકાલીન સમયે વિમંદકોને એકસાથે ધરબી દઈને રિએક્ટર બંધ કરવાની વ્યવસ્થાએ કરવામાં આવી છે. નરોરા-મથકમાં 4 પંપ અને 4 વરાળ-જનિત્રોની જોગવાઈ કરી છે. આ બધાં સાધનોનું કદ એવું રાખવામાં આવ્યું છે કે જેથી 500 મૅગાવૉટ વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ કામ લાગે. એ રીતે નવી ડિઝાઇનની જરૂર જ ન પડે. અર્થાત્, એવા પ્રયત્નો સભાનપણે કરવામાં આવ્યા છે કે એક જ રચના 235 મૅગાવૉટ અથવા 500 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરવા માટે કામ લાગે.
જાન્યુઆરી, 1997માં બંને એકમો વડે 335 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરવામાં આવી અને જાન્યુઆરી, 1998માં 341 મૅગાવૉટ વિદ્યુત પેદા કરીને તેણે વધુ કાર્યક્ષમતા દાખવી. નરોરા પરમાણુ-વિદ્યુત મથકમાંથી પેદા થતી વિદ્યુતને ઉત્તર પ્રદેશની ગ્રીડ સાથે જોડવામાં આવી છે; જે દિલ્હી, પંજાબ, હરિયાણા, હિમાચલપ્રદેશ, જમ્મુ અને કાશ્મીર તથા રાજસ્થાનને આવરી લે છે.
કૈગા પરમાણુવિદ્યુત મથક કર્ણાટકમાં આવેલ છે અને તેનું ન્યૂક્લિયર પાવર કૉર્પોરેશન ઑવ્ ઇન્ડિયા લિમિટેડ(NPCIL)ના ઉપક્રમે નિર્માણ કરવામાં આવ્યું છે. અહીં 220 મૅગાવૉટનું, એક એવા બે એકમો છે. 1998-99ના નાણાકીય વર્ષ દરમિયાન આ પરમાણુ-વિદ્યુતમથક કાર્યરત થનાર છે.
કુન્ડાન્કુલમ પરમાણુ-વિદ્યુતમથક તમિળનાડુમાં આવેલ છે અને NPCIL-એ તેનું નિર્માણ હાથ પર લીધું છે. તે દબાણયુક્ત પાણીવાળું પરમાણુવિદ્યુતમથક છે. સ્થળને લગતી અને અન્ય કાનૂની વિધિ પૂરી કરવામાં આવી છે. અહીં 1000 મૅગાવૉટનું એક એવા બે એકમો છે.
આઝાદી બાદ પરમાણુ-ઊર્જાપંચની 1948માં સ્થાપના કરવામાં આવી. તેના ઉપક્રમે ભારતીય ન્યૂક્લિયર કાર્યક્રમ શરૂ કરવામાં આવ્યો. બૃહદ લક્ષણો ધરાવતો આ કાર્યક્રમ સર્વગ્રાહી છે. આજે તેમાં ન્યૂક્લિયર તબીબી સુવિધાઓ, વનસ્પતિ-સંવર્ધન, ન્યૂક્લિયર-ઊર્જા અને ઈંધણ-ચક્ર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ન્યૂક્લિયર-કાર્યક્રમને લગતી તમામ પ્રવૃત્તિઓ ભારત સરકારને હસ્તક છે.
પરમાણુ-વિદ્યુતમથક માટે જરૂરી ઈંધણ અને અન્ય સામગ્રી ભારતમાં પર્યાપ્તપણે સુલભ છે. ભારતમાં થોરિયમ મોટા પાયે ઉપલબ્ધ છે અને યુરેનિયમ પણ ઠીક ઠીક પ્રમાણમાં છે.
પરમાણુ-વિદ્યુતમથકમાં વિમંદક અનિવાર્ય છે. ભારે પાણી વિમંદક તરીકે આદર્શ છે. પ્રતિવર્ષે નાંગલ (પંજાબ), વડોદરા (ગુજરાત), તૂનિકોરિન (તમિળનાડુ), કોટા (રાજસ્થાન), તાલ્ચેર (ઓરિસા), રાવતભાટા (રાજસ્થાન), હજીરા (ગુજરાત), થલ (મહારાષ્ટ્ર) તથા મનુગુરુ (આંધ્રપ્રદેશ) ખાતે ભારે પાણીના પ્લાન્ટ ઊભા કરવામાં આવ્યા છે. નિયંત્રક સળિયાઓ માટે બૉરોન અને કેડમિયમ પણ ભારતમાં ઠીક ઠીક પ્રમાણમાં મળે છે. આ રીતે ભારતનાં પરમાણુ-વિદ્યુતમથકો માટે જરૂરી ઈંધણ અને દ્રવ્યસામગ્રી ઘરઆંગણે મળી રહે તેમ હોઈ પરમાણુ-ઊર્જા કાર્યક્રમનું ભાવિ ઉજ્જ્વળ છે.
પ્રહલાદ છ. પટેલ