ऊर्जेचे अंतरंग-०५: आण्विक ऊर्जा

न्यू मेक्सिकोतील अल्बुकर्कच्या दक्षिणेस १२० मैलांवरील अमेरिकेच्या अलामागार्डो भूदलाच्या, बिकिनी बेटावरील हवाई तळातील एका उंच लोखंडी मनोर्‍यावर, स्थानिक वेळेनुसार, १६ जुलै १९४५ रोजी सकाळी ०५३० वाजता, जगातील पहिला ज्ञात अणुस्फोट करण्यात आला. ज्येष्ठ वैज्ञानिक ओपेनहॅमर ह्यांनी, त्या स्फोटातील ऊर्जेचे वर्णन करताना 'दिवि सूर्यसहस्रस्य*' ह्या गीतेतील श्लोकाचा आधार घेतला. हजार सूर्यांएवढी दीप्ती त्यांना त्या स्फोटात भासली. स्फोटाचा तत्कालीन उद्देश दुसर्‍या महायुद्धाचा अंत लवकरात लवकर घडविणे हा असला तरीही, ह्या घटनेनंतर जगाचा ऊर्जास्त्रोतांकडे पाहण्याचा दृष्टिकोन आमूलाग्र बदलला.

ऊर्जेचा एक नवा स्त्रोत उदयास आलेला होता. आण्विक ऊर्जास्त्रोत. कालांतराने अणूमधील ऊर्जा वापरयोग्य करण्यासाठी योग्य संयंत्रांची निर्मिती यथावकाश झाली. हल्लीच्या अणुऊर्जाकेंद्रांमधून दोन प्रकार आढळतात.

एका प्रकारात, निसर्गत: आढळणार्‍या सर्वात जड मूलद्रव्य युरेनियमचे विभाजन घडवून आणतात. ह्या प्रक्रियेस 'विदलन (फिजन)' म्हणतात. दरम्यान प्रसविणारे विरक्तक (न्यूट्रॉन) दुसर्‍या अणूंचे विभाजन घडवत साखळी प्रक्रिया पुढे नेतात. पण प्रत्येक प्रक्रियेत उद्भवणारी उष्णता वाफनिर्मितीसाठी वापरून, त्यावर पारंपारिक वाफचक्की चालवितात. ही वाफचक्की पुढे जनित्र चालवून विद्युतनिर्मिती करते. सामान्यतः अशाच प्रकारच्या अणुभट्ट्या जगात सर्वत्र प्रचलित आहेत.

दुसर्‍या प्रकारात, दोन हलक्यात हलक्या मूलद्रव्याचे -उद्‌जनाचे- अणू एकत्र आणून त्यांच्या एकत्रीकरणाद्वारे हेलियमचा अणू घडवतात. ह्या प्रक्रियेस 'संदलन (फ्यूजन)' म्हणतात. ही प्रक्रिया निरंतर सुरू ठेवून, दरम्यान उद्भवणार्‍या उष्णतेस वाफनिर्मितीसाठी वापरून, त्यावर पारंपारिक वाफचक्की चालवितात. ही वाफचक्की पुढे जनित्र चालवून विद्युतनिर्मिती करते. अशा प्रकारच्या अणुभट्ट्या नव्याने उदयास आलेल्या असून अजून सर्वदूर वापरात नाहीत.

आण्विक ऊर्जेचे वैशिष्ट्य हे की ह्यातील इंधन पराकोटीचे ऊर्जासघन असते. एक किलो कोळशाच्या मानाने एक किलो युरेनियम अब्जावधी पट जास्त विद्युतऊर्जा देऊ शकते. त्यामुळे अणुऊर्जा पुनर्नविनीकरणयोग्य नसली तरीही आजची ऊर्जानिकड उद्यावर ढकलता येईल इतपत ऊर्जा आपल्याला ह्या ऊर्जेद्वारे मिळवता येईल. कारण सरपण ऊर्जा लवकरच संपुष्टात येणार आहे. त्यानंतर पुनर्नविनीकरण शक्य असणार्‍या अथवा अविरत मिळत राहणार्‍या ऊर्जास्त्रोतांचे दोहन शक्य होईपर्यंत आण्विक ऊर्जा हाच पर्याय प्रचलित जगास उपलब्ध आहे.

अणुऊर्जेच्या विरोधात केवळ एकच उणीव सामान्यतः उल्लेख केल्या जाते ती म्हणजे अवशिष्ट (रेसिड्युअल-आण्विक केरकचरास्वरूपी) पदार्थांची कायमस्वरूपी सुरक्षित विल्हेवाट लावता येण्यातील सैद्धांतिक अडचणी.

हे लक्षात यावे म्हणून मी इथे एक उदाहरण देऊ इच्छितो. समजा एक अणुऊर्जाप्रकल्प आहे. त्यातील अवशिष्ट पदार्थ हे किरणोत्सारी असतात. किरणोत्सारी पदार्थ मानवास शारीरिक आणि आनुवांशिक क्षती पोहोचवितात. यावर उपाय काय? तर त्यांचा कायमचा नायनाट करावा. पण हे सैद्धांतिकदृष्ट्या शक्य नसते. किरणोत्सारी पदार्थ घातधर्मी (लॉगॅरिदमिक) नष्टचर्य (डीके बिहेविअर) घेऊन येतात. म्हणजे त्यांचा र्‍हास आपण घडवू शकत नाही. त्यांच्या निसर्गधर्मानुसार, त्यांचा जो काही र्‍हासदर असेल, त्या र्‍हासदराने ते घटत राहतात. काहीकाही किरणोत्सारी पदार्थांचे अर्धायुष्य (हाफ लाईफ) हजारो वर्षांचे असते. म्हणजे आज त्या पदार्थाचे जेवढे वजन अस्तित्वात असेल त्याच्या अर्धे होण्यासाठी त्याला हजारो वर्षे सांभाळत राहावे लागेल, कुणालाही अपाय होऊ न देता. हे प्रथमदर्शनी भासते तेवढे अवघड नसते. ज्या काही बोटांवर मोजता येतील एवढ्या देशांनी हे तंत्रज्ञान विकसित केलेले आहे त्यांमध्ये भारतास एक मानाचे स्थान आहे.

भारतात आण्विक ऊर्जेच्या दोहनासाठी कच्चा माल (अणुइंधन), तंत्रज्ञान, निर्णयक्षमता इत्यादी सर्वच गोष्टी पुरेशा असल्याने आणि अवशिष्ट(आण्विक केरकचरा)-व्यवस्थापनाचे तंत्रज्ञान विकसित केलेले असल्यामुळे भारताने भरपूर आण्विक ऊर्जानिर्मिती करून संपन्नता मिळवावी. ऊर्जेच्या साधनेचा हाच सर्वात सोपा, मितप्रदूषक आणि श्रेयस्कर मार्ग आहे. एक अणुऊर्जाप्रकल्प बांधून पूर्ण होण्यास लागणारा काळ संयंत्र-धारणा-काल (गेस्टेशन पिरिअड) म्हटल्या जातो. हा काळ हल्ली ५-६ वर्षांचा आहे. तो कमीतकमी करता आल्यास झपाट्याने विकास साधता येईल.

* दिवि सूर्य सहस्रस्य भवेद्युगपदुत्थिता ।
यदि भाः सदृशी सा स्याभ्दासतस्य महात्मनः ॥ ११-१२ गीता

प्रभा सहस्र सूर्यांची नभी एकवटे जरी ।
तरी त्या थोर देवाच्या प्रभेशी न तुळे चि ती ॥ ११-१२ गीताई
.
http://urjasval.blogspot.com/ या माझ्या अनुदिनीवरही आपले स्वागतच आहे!