पीएफबीआर उन्नत परमाणु विज्ञान, इंजीनियरिंग में भारत की क्षमताओं का प्रमाण

नई दिल्ली: यह खुशी की बात है कि प्रधान मंत्री नरेंद्र मोदी ने हाल ही में प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर (पीएफबीआर) में ईंधन लोडिंग की शुरुआत देखने के लिए कलपक्कम का दौरा किया। ईंधन लोडिंग की शुरुआत पीएफबीआर के लिए एक प्रमुख मील का पत्थर है, जो दर्शाता है कि सभी प्रमुख सोडियम और जल लूप कार्यात्मक हैं, और सभी स्थिर और गतिशील उपकरण स्वस्थ स्थिति में हैं।

भारतीय नाभिकीय विद्युत निगम लिमिटेड (भाविनी) द्वारा निर्मित पीएफबीआर, वर्तमान में कमीशनिंग के अंतिम चरण में है। पीएफबीआर तीन चरणों वाले वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा उत्पादन के दूसरे चरण की शुरुआत का प्रतीक है, जिसकी योजना 1950 में होमी जहांगीर भाभा ने बनाई थी। यह पूरे परमाणु ऊर्जा विभाग (डीएई) बिरादरी के लिए एक अवसर है - और इस मामले में हर किसी के लिए भारतीय - भाविनी और इंदिरा गांधी परमाणु अनुसंधान केंद्र (आईजीसीएआर) टीमों की संयुक्त उपलब्धि पर गर्व है।

अक्टूबर 2004 में, तत्कालीन प्रधान मंत्री मनमोहन सिंह ने पीएफबीआर राफ्ट की कंक्रीटिंग शुरू करके इस अवसर को चिह्नित किया था। यह अत्यधिक जटिल रिएक्टर अब पूरा होने वाला है। प्रधानमंत्रियों, राष्ट्रपति (अब्दुल कलाम), कई केंद्रीय मंत्रियों, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (आईएईए) के महानिदेशक (मोहम्मद अलबरदेई और युकिया अमानो), आईएईए के उप महानिदेशक, कई अन्य अंतरराष्ट्रीय गणमान्य व्यक्तियों और राजदूतों, संसदीय समितियों, कई के दौरे अतीत में पीएफबीआर के लिए पद्म पुरस्कार से सम्मानित वैज्ञानिकों और अन्य लोगों का योगदान, वैश्विक परिदृश्य में पीएफबीआर के महत्व का प्रमाण है।

फास्ट ब्रीडर रिएक्टर तकनीक में खपत से अधिक परमाणु ईंधन (प्लूटोनियम) उत्पन्न करने की क्षमता है। यह उपजाऊ सामग्री (क्षीण यूरेनियम) को विखंडनीय सामग्री में परिवर्तित करने के लिए तेज़ न्यूट्रॉन का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। पीएफबीआर अपने स्वदेशी यूरेनियम और थोरियम के प्रचुर संसाधनों का कुशलतापूर्वक उपयोग करके ऊर्जा सुरक्षा प्राप्त करने के भारत के प्रयासों में योगदान देता है।

पीएफबीआर यू235 ईंधन से यू233 ईंधन की ओर बढ़ने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। पीएफबीआर को पूरी तरह से भारत में डिजाइन और निर्मित किया गया है, जो उन्नत परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग और करीबी ईंधन चक्र में देश की क्षमता को प्रदर्शित करता है। पीएफबीआर भारत की स्वदेशी परमाणु रिएक्टर प्रौद्योगिकी क्षमताओं में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है। फास्ट रिएक्टरों को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बनाने के ठोस प्रयासों के लिए, प्रख्यात वैज्ञानिक अनिल काकोडकर ने एक नई कंपनी, भाविनी के माध्यम से फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों को लॉन्च करने की पहल की।

आईजीसीएआर के तत्कालीन निदेशक स्वर्गीय बलदेव राज और उनकी टीम ने संयंत्र और उपकरण डिजाइन, परीक्षण और उपकरणों की योग्यता में अग्रणी भूमिका निभाई। पीएफबीआर निर्माण स्थल के नजदीक आईजीसीएआर ने पीएफबीआर को बहु-विषयक सहायता प्रदान की है और फास्ट ब्रीडर टेस्ट रिएक्टर (एफबीटीआर) में पीएफबीआर ऑपरेशन कर्मियों को प्रशिक्षित किया है। पीएफबीआर परियोजना ने देश के परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम और तकनीकी कौशल में योगदान देकर भारत के लिए कई सम्मान लाए हैं। पीएफबीआर से जुड़ी उपलब्धियां और प्रशंसाएं स्वदेशी प्रौद्योगिकी विकास को शामिल करती हैं और विदेशी सहायता पर भरोसा किए बिना उन्नत परमाणु रिएक्टरों को डिजाइन, निर्माण और संचालित करने की देश की क्षमता को प्रदर्शित करती हैं।

पीएफबीआर में परमाणु रिएक्टर प्रौद्योगिकी में अत्याधुनिक अनुसंधान और नवाचार शामिल है। यह रिएक्टर डिजाइन, सामग्री विज्ञान, सुरक्षा विश्लेषण और परिचालन दक्षता में प्रगति को बढ़ावा देता है। पीएफबीआर परियोजना ने ज्ञान के आदान-प्रदान और अनुसंधान सहयोग सहित अंतरराष्ट्रीय भागीदारों के साथ सहयोग की सुविधा प्रदान की है। पीएफबीआर परियोजना ने बुनियादी ढांचे में निवेश, नवीन विनिर्माण प्रौद्योगिकियों के विकास और अत्यधिक कुशल कार्यबल के निर्माण के माध्यम से आर्थिक विकास को प्रेरित किया है।

भारत में एक मजबूत परमाणु ऊर्जा पारिस्थितिकी तंत्र, पीएफबीआर द्वारा बनाया गया है, जिसमें अनुसंधान एवं विकास संगठनों, शोधकर्ताओं, सामग्री वैज्ञानिकों, जटिल उपकरण निर्माताओं और अत्यधिक कुशल स्थापना और कमीशनिंग टीमों का सामंजस्यपूर्ण योगदान है। एक भी बूंद गिराए बिना 1,950 मीट्रिक टन सोडियम की हैंडलिंग, भंडारण और स्थानांतरण, कलपक्कम में फास्ट रिएक्टर टीमों की क्षमता के बारे में बहुत कुछ बताता है।

फास्ट ब्रीडर प्रौद्योगिकी में भारत की उपलब्धियाँ थोरियम प्रौद्योगिकी परिदृश्य में वैश्विक नेता बनने की देश की क्षमता को दर्शाती हैं। फास्ट ब्रीडर रिएक्टर तापमान, दबाव और विकिरण की चरम स्थितियों में काम करते हैं, जिसके लिए उन्नत सामग्रियों की आवश्यकता होती है जो इन परिस्थितियों का सामना कर सकें। संरचनात्मक सामग्री, क्लैडिंग और ईंधन तत्वों सहित रिएक्टर घटकों के लिए सामग्री विकसित करना और योग्य बनाना एक तकनीकी चुनौती रही है।

भारतीय उद्योग ने पीएफबीआर परियोजना के लिए कड़े विनिर्देशों के लिए सामग्री के उत्पादन और उपकरणों के निर्माण और निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। पीएफबीआर के निर्माण के लिए लगभग सभी सामग्रियों का निर्माण भारतीय कंपनियों द्वारा किया गया है। भारतीय इंजीनियरिंग फर्मों ने इस परियोजना के लिए डिजाइन, इंजीनियरिंग और परामर्श सेवाएं प्रदान की हैं। इसमें विस्तृत इंजीनियरिंग डिज़ाइन, सुरक्षा विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण उपायों का विकास शामिल है।

युवा पीएफबीआर टीम ने चुनौतीपूर्ण निर्माण, कमीशनिंग और गुणवत्ता आश्वासन जिम्मेदारियां उठाईं। न्यूक्लियर पावर कॉर्पोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड द्वारा निर्मित भारतीय थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों ने दशकों से भारतीय उद्योगों की गुणवत्तापूर्ण उत्पादन क्षमताओं में वृद्धि की है। पीएफबीआर को अपने उपकरणों के लिए उद्योगों से बढ़ी हुई योग्यता की आवश्यकता है जो आयाम में बहुत बड़े हैं और अधिक कठोर विनिर्देश और सहनशीलता नियंत्रण की आवश्यकता है।

बड़े पतले दीवार वाले सुरक्षा जहाज, मुख्य जहाज और आंतरिक जहाज को कड़े सुरक्षा डिजाइन और निर्माण क्षमताओं की आवश्यकता होती है, इन्हें पीएफबीआर निर्माण स्थल पर लार्सन एंड टुब्रो और बीएचईएल द्वारा निर्मित किया गया है, क्योंकि ये सड़क मार्ग से ले जाने के लिए बहुत बड़े थे। पहले कभी भी भारत में इतनी बड़ी पतली दीवार वाले जहाज़ नहीं बनाए गए थे। बीएचईएल द्वारा निर्मित पतली दीवार वाले आंतरिक पोत को जटिल ज्यामिति में आयामी सहनशीलता के महत्वपूर्ण नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

यह उल्लेख करना सार्थक है कि पीएफबीआर के लिए सुरक्षा और मुख्य पोत निर्माण के अनुभव ने लार्सन एंड टुब्रो को आईटीईआर (फ्रांस में फ्यूजन रिएक्टर परियोजना, एक बड़े टोकामक में फ्यूजन बनाने की एक परियोजना) में एक और बड़े आकार की पतली दीवार वाले पोत का निर्माण करने का अवसर प्रदान किया। और सूर्य के तापमान से दस गुना अधिक तापमान बनाते हैं)। क्रायोस्टेट, एक स्टेनलेस स्टील वैक्यूम दबाव पोत है जिसका वजन 3,850 टन है और व्यास 30 मीटर है, यह दुनिया में अब तक बना सबसे बड़ा पोत है। इसने दुनिया के सामने भारत की विनिर्माण क्षमताओं का गौरव बढ़ाया है।

किर्लोस्कर ब्रदर्स लिमिटेड (केबीएल) प्राथमिक और माध्यमिक सोडियम पंपों के डिजाइन और निर्माण के अत्यधिक चुनौतीपूर्ण कार्य को लेने के लिए आगे आया। उन्हें 500 डिग्री से अधिक तापमान पर तरल सोडियम प्रसारित करना होता है। प्राथमिक सोडियम पंप में 11 मीटर लंबा शाफ्ट होता है। सेकेंडरी सोडियम पंप में हाइड्रोडायनामिक बियरिंग्स हैं। चूंकि पंप सोडियम वातावरण में काम करते हैं, इसलिए उन्हें लगभग रखरखाव मुक्त होना पड़ता है।

इन पंपों के ऑर्डर को स्वीकार करने के लिए केबीएल टीम को ज्ञान, कौशल और साहस की आवश्यकता थी। केबीएल ने प्रदर्शित किया है कि भारतीय उद्योग किसी भी चुनौती का सामना कर सकते हैं। एमटीएआर टेक्नोलॉजीज ने इच्छुक ईंधन ट्रांसफर मशीन और रिएक्टर टॉप कंट्रोल प्लग का निर्माण किया। वालचंदनगर इंडस्ट्रीज ने बड़े सोडियम-टू-सोडियम और सोडियम-टू-एयर हीट एक्सचेंजर्स का निर्माण किया। सोडियम-टू-वॉटर हीट एक्सचेंजर/स्टीम जनरेटर लार्सन एंड टुब्रो द्वारा बनाए गए थे।

इन सभी संस्थाओं ने महत्वपूर्ण पीएफबीआर उपकरणों के निर्माण के लिए विशेष स्वच्छ कमरे की सुविधाएं बनाईं। टाटा कंसल्टिंग इंजीनियर्स (टीसीई) ने डिजाइन विवरण में पीएफबीआर का समर्थन किया और गैमन इंडिया ने अत्यधिक सटीकता की आवश्यकता वाले नागरिक और संरचनात्मक कार्य किए। पावर आइलैंड उपकरण का निर्माण बीएचईएल द्वारा किया गया था। परमाणु ईंधन कॉम्प्लेक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स कॉरपोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड, हेवी वॉटर बोर्ड आदि सहित परमाणु ऊर्जा विभाग की विभिन्न इकाइयों ने चुनौतीपूर्ण जिम्मेदारियां उठाईं। आईजीसीएआर ने अपनी कार्यशाला में कई महत्वपूर्ण उपकरणों का निर्माण किया और पीएफबीआर उपकरणों के परीक्षण और योग्यता के लिए अपनी कई प्रयोगशालाओं और परीक्षण लूपों को समर्पित किया।

पीएफबीआर को इसके निर्माण और कमीशनिंग के दौरान कुछ कठिन दौर से गुजरना पड़ा। 26 दिसंबर 2004 को आई सुनामी ने इस परियोजना को पूरी तरह नष्ट कर दिया था। निर्माण को फिर से शुरू करने के लिए नए सिरे से सुरक्षा समीक्षा की आवश्यकता थी जिसमें भूविज्ञान, भूकंप विज्ञान, समुद्र विज्ञान, मौसम विज्ञान आदि में ज्ञान के विभिन्न केंद्रों की विशेषज्ञता शामिल थी। डिजाइन में बदलाव और पीएफबीआर के गेराज स्तर को बढ़ाने से परियोजना की लागत और समय पर प्रभाव पड़ा। 11 मार्च, 2011 को जापान में फुकुशिमा दुर्घटना के बाद दुनिया में हर परमाणु सुविधा - निर्माणाधीन या संचालन में - को फुकुशिमा दुर्घटना से सामने आए नए ज्ञान की पृष्ठभूमि में सुरक्षा की नए सिरे से समीक्षा करने की आवश्यकता थी।

इसके लिए पीएफबीआर में कुछ नई सुविधाओं की बैक फिटिंग की भी आवश्यकता थी, और इस प्रकार लागत और समय पर असर पड़ा। यह देखा गया है कि जहां भी नई प्रौद्योगिकियों को बनाने के लिए महत्वाकांक्षी मेगा परियोजनाएं शुरू की जाती हैं, वहां सर्वोत्तम जोखिम प्रबंधन सुविधाओं के बावजूद, निर्माण और कमीशनिंग के दौरान अपेक्षा से परे चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। आयोजनों की योजना बनाने से परे, इनके परिणामस्वरूप देरी और लागत में वृद्धि हुई है। सर्वोत्तम योजना, सर्वश्रेष्ठ दिमागों के शामिल होने, व्यापक परीक्षण और योग्यता कार्यक्रमों और अपनाए गए सबसे सावधानीपूर्वक निर्माण और कमीशनिंग प्रथाओं के बावजूद, दुनिया में इस प्रकार की कई परियोजनाओं में मूल जोखिम मूल्यांकन से परे मुद्दों का अनुभव हुआ है।

आईटीईआर, फ्रांस ऐसा ही एक उदाहरण है। पीएफबीआर में डिजाइन, उपकरण निर्माण और निर्माण एक साथ किया गया है। डिज़ाइन परिशोधन को समाप्त करने के लिए, डीएई ने अक्टूबर 2003 में पीएफबीआर को लॉन्च करने के लिए सबसे उपयुक्त निर्णयों में से एक लिया था, और डिजाइनरों, उपकरण निर्माताओं, निर्माण कर्मियों को जटिल प्रौद्योगिकी का प्रबंधन करने और सुरक्षा प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए मिलकर काम करने के लिए कहा था। यह उल्लेख करना भी उचित होगा कि फास्ट ब्रीडर रिएक्टरों के लिए, पीएफबीआर लॉन्च होने पर परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड द्वारा नियामक ढांचा और सुरक्षा सिद्धांत पूरी तरह से विकसित नहीं किए गए थे।

पीएफबीआर के निर्माण के दौरान कई सुरक्षा नियम समानांतर रूप से तैयार किए गए थे। इसका भी निर्माण की गति पर बहुत कम प्रभाव पड़ा। तीव्र रिएक्टर अत्यंत जटिल होते हैं। सोडियम की भारी मात्रा की उपस्थिति डिजाइन, निर्माण, कमीशनिंग और रखरखाव में जटिलताओं को बढ़ाती है। फास्ट ब्रीडर पावर रिएक्टर कार्यक्रम केवल चार देशों द्वारा शुरू किये गये थे। ये हैं फ्रांस, जापान, रूस और भारत।

फ्रांस और जापान ने सोडियम रिसाव और उससे जुड़ी आग के कारण अपने रिएक्टर बंद कर दिए हैं। फ़्रांस और जापान दोनों वर्तमान में चौथी पीढ़ी की सुविधाओं के लागू होने तक अपनी योजनाओं पर धीमी गति से काम कर रहे हैं। रूस फास्ट ब्रीडर रिएक्टर संचालित करने वाला एकमात्र देश है। भारत ने फुकुशिमा दुर्घटना के बाद पीएफबीआर में कई पीढ़ी चार सुविधाओं को पेश किया है, और देश में अब मौजूद मजबूत डिजाइन और तकनीकी रीढ़ के साथ फास्ट ब्रीडर रिएक्टर कार्यक्रम को आगे बढ़ा रहा है।

2003 में, जब भाविनी द्वारा पीएफबीआर परियोजना शुरू की गई थी, तब आईजीसीएआर से प्रतिनियुक्ति पर केवल कुछ अनुभवी कर्मी उपलब्ध थे, जिन्हें फास्ट ब्रीडर रिएक्टर डिजाइन और एफबीटीआर के संचालन का ज्ञान था। भाविनी को नए इंजीनियरिंग स्नातकों की नियुक्ति करनी थी और पीएफबीआर के लिए जटिल और अपनी तरह की पहली फास्ट रिएक्टर तकनीक का प्रबंधन करने के लिए नए लोगों के लिए एक प्रमुख प्रशिक्षण और योग्यता कार्यक्रम शुरू करना था।

यह एक शुरुआती दिक्कत थी जिसे बाद में ठीक कर लिया गया। आईजीसीएआर और डीएई की अन्य इकाइयां पीएफबीआर परियोजना में काम करने वाले कर्मियों के लिए कौशल विकास, प्रशिक्षण और योग्यता कार्यक्रमों में शामिल रही हैं। एफबीटीआर में प्रशिक्षण में विशेष कौशल प्रदान करना और एईआरबी से पीएफबीआर ऑपरेशन लाइसेंस प्राप्त करने के लिए ऑपरेशन टीमों को तैयार करना शामिल है। जैसे-जैसे समय बीतता गया, भाविनी इंजीनियरों को सबसे सक्षम, प्रतिबद्ध और कड़ी मेहनत करने वाले पेशेवरों में से एक के रूप में पहचाना जाने लगा।