अणुशक्ती वीजकेंद्र आणि अणुबाँब

रिअॅक्टर

दोन वर्षांपूर्वी जपानमध्ये येऊन गेलेल्या महाभयानक भूकंप आणि सुनामी या नैसर्गिक प्रकोपानंतर फुकुशिमा येथील अणुशक्तीवर चालणा-या वीजकेंद्राची काळजी सर्व जगाला लागली होती. हिरोशिमा आणि नागासाकी यानंतर आता फुकुशिमाचा आसमंत संपूर्णपणे उध्वस्त होणार असे भयंकर अतिरंजित भाकित दर्शवणा-या बातम्या टीव्हीवर सर्रास दाखवल्या जात होत्या. त्यासंबंधी वृत्तपत्रांमध्ये येणारे वृत्तांत आणि काही वर्तमानपत्रांमधील अग्रलेखातसुध्दा सामान्य वाचकांची अशा प्रकारची दिशाभूल केली जात होती. अमेरिका आणि युरोपमधील अनेक देश त्यापासून भयभीत झाले आहेत असे सांगितले जात होते. त्याचा परिणाम भारतापर्यंत किती प्रमाणात येऊन पोचणार यावरसुध्दा चर्चा चालली होती. तेथील परिस्थिती गंभीर झालेली असली तरी अणुबाँबचा स्फोट होण्यासारखी मुळीसुध्दा नव्हती. त्यापेक्षा ती खूप वेगळी होती. वस्तुस्थितीचे नीट आकलन होण्यासाठी या दोन्हींमधील फरक समजून घ्यायला हवा.

युरोनियम व प्ल्यूटोनियम ही मूलद्रव्ये ‘फिसाईल’ म्हणजे भंजनक्षम आहेत. याचा अर्थ त्यांच्या परमाणूंचा न्यूट्रॉन या कणांशी संयोग झाल्यास त्याचे फिशन म्हणजे भंजन किंवा विखंडन होते (त्याचे दोन तुकडे पडतात) आणि त्यातून प्रचंड प्रमाणात ऊष्णता बाहेर पडते. हिलाच अणुऊर्जा किंवा अणुशक्ती असे म्हणतात. या भंजनाबरोबरच दोनतीन न्यूट्रॉनसुध्दा बाहेर पडतात आणि ते दहा दिशांना वेगाने फेकले जातात. त्यातल्या एका न्यूट्रॉनचा संयोग दुस-या फिसाईल अॅटमशी झाल्यास त्याचे पुन्हा भंजन होते. अशा रीतीने विभाजनांची साखळी पुढे चालत जाते. ती चालत राहण्यासाठी पुरेसे मूलद्रव्य उपलब्ध असल्यास ती अत्यंत वेगाने वाढत जाते आणि एका भंजनापासून तीन, नऊ, सत्तावीस, एक्याऐंशी अशा क्रमाने वाढत गेल्यास भंजनांची संख्या काही सेकंदात अनेक परार्धांवर जाऊ शकते आणि त्यातून महाभयानक असा अॅटम बाँबचा विस्फोट होतो.  हा विस्फोट अधिकाधिक तीव्र व्हावा अशा प्रकारची रचना अॅटमबाँबमध्ये केलेली असते. पण त्यासाठी आवश्यक तितके संपृक्त असे (काँसेंट्रेटेड) भंजनक्षम मूलद्रव्य त्या जागी उपलब्ध नसल्यास ही प्रक्रिया सुरू झाली तरी तितक्याच वेगाने ती मंदावत जाऊन क्षणार्धातच ती पूर्णपणे बंद पडते. निसर्गतः मिळणा-या युरेनियममधील भंजनक्षम भाग १ टक्क्याहूनसुध्दा कमी असल्यामुळे नैसर्गिक रीतीने भंजनाची साखळी चालू राहू शकत नाही. युरेनियमच्या खाणीत कधी आण्विक स्फोट झाल्याची घटना घडलेले ऐकिवात नाही.

ही भंजनप्रक्रिया नियंत्रित प्रमाणावर करून त्यातले संतुलन काटेकोरपणे सांभाळल्यास त्यातून ठराविक प्रमाणात सतत मिळत रहाणा-या ऊर्जेचा शांततामय कामासाठी उपयोग करून घेता येतो. या तत्वावर आधारलेल्या न्यूक्लीयर पॉवर स्टेशन्समध्ये गेली अनेक वर्षे वीज निर्माण केली जात आहे. अशा प्रकारच्या रिअॅक्टरवर चालणारी चारशेहून जास्त परमाणू वीज केंद्रे आज जगभरात कार्यरत आहेत आणि जगातील विजेच्या एकंदर निर्मितीच्या १६ टक्के वीज त्या केंद्रामध्ये निर्माण होत आहे. खुद्द जपानमध्येच अशी ५५ केंद्रे असून जपानला लागणारी ३०-३२ टक्के वीज त्यांच्यापासून मिळते. आता त्यातली काही कमी झालेली असली तरी सर्व केंद्रे बंद झालेली नाहीत. निसर्गाच्या कोपामुळे, दुर्दैवी अपघातामुळे, कोणाच्याही चुकीमुळे, निष्काळजीपणामुळे किंवा हेतूपुरस्सर केलेल्या घातपातामुळे सुध्दा या ‘परमाणूभट्टी’चे रूपांतर ‘अॅटमबाँब’मध्ये होऊ शकणार नाही याची तरतूद या अणूभट्ट्यांच्या रचनेमध्येच केलेली असते.

बहुतेक सर्व अणुविद्युतकेंद्रात ज्या प्रकारचे इंधन वापरले जाते त्यातील भंजनक्षम भाग फक्त ०.७ ते ४ टक्क्यापर्यंत असतो. त्यांच्या भंजनावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी बोरॉन, कॅड्मियम यासारखे न्यूट्रॉन्सना पटकन शोषून घेणारे न्यूट्रॉन्सचे विष वापरले जाते. त्याचा मोठा साठा रिअॅक्टरच्या एका भागात जय्यत तयार ठेवलेला असतो आणि गरज पडताच तो आपोआप मुख्य रिअॅक्टरमध्ये जाऊन त्याचे कार्य पूर्णपणे बंद पाडतो. याला शटडाऊन असे म्हणतात. जपानमध्ये झालेल्या भूकंपाच्या वेळीसुध्दा या कंट्रोल रॉड्सनी त्यांचे काम चोख प्रकारे केले आणि भूकंपाचा इशारा मिळताच त्या भागातील सर्व अणुशक्तीकेंद्रे लगेच शटडाउन केली म्हणजे बंद पाडली. त्यांमध्ये होत असलेल्या अणूंच्या विभाजनाच्या प्रक्रिया पूर्णपणे बंद झाल्या. त्यामधून अणूबाँबसारखा विस्फोट घडण्याची काळजी करण्याचे कारण कधीही नव्हते.

मग ही आणीबाणीची परिस्थिती कशामुळे उद्भवली होती?  युरेनियमच्या अणूचे विभाजन झाल्यानंतर त्याचे जे दोन तुकडे होतात त्यात क्रिप्टॉन, झेनॉन, आयोडिन, सीजीयम यासारखे किरणोत्सर्गी पदार्थांचे अणू असतात. रिअॅक्टरमधील भंजनक्रिया बंद झाल्यानंतरसुध्दा त्यांच्यापासून रेडिओअॅक्टिव्हिटीचे उत्सर्जन चालत राहते आणि त्या क्रियेमधूनसुध्दा बरीचशी ऊर्जा बाहेर पडत असते. लोहाराच्या भट्टीमधील आग विझल्यानंतरसुध्दा बराच काळ त्याची धग शिल्लक असते त्याप्रमाणे पण खूप मोठ्या प्रमाणावर अणूभट्टीसुध्दा दीर्घकाळपर्यंत धगधगत राहते. या ऊष्णतेमुळे रिअॅक्टरच्या अंतर्भागातले तापमान वाढत राहते. तसे होऊ नये यासाठी बंद असलेल्या रिअॅक्टरलासुध्दा थंड करण्यासाठी त्यातून पाणी खेळवत राहणे आवश्यक असते. मोटारीचे इंजिन थंड ठेवण्यासाठी त्याच्या बाजूचा भाग (जॅकेट) पाण्याने वेढलेला असतो आणि ते तापलेले पाणी रेडिएटरमध्ये फिरवून थंड केले जाते. त्या प्रमाणे रिअॅक्टरमधील अणुइंधनाच्या सभोवती असलेले पाणी हीट एक्स्चेंजरमधून थंड केले जाते. पाण्याचे हे अभिसरण सतत चालू ठेवण्यासाठी पंपांचा उपयोग केला जातो.

अणुविद्युतकेंद्र व्यवस्थितपणे काम करत असतांना या पाण्याची वाफ होते आणि त्या वाफेवर टर्बाइन्स चालवून विजेची निर्मिती होते. केंद्र बंद केल्यावर टर्बाइन्स थांबतात, तरीसुध्दा रिअॅक्टरमधून सुमारे दोन टक्के ऊर्जा बाहेर पडत असते. हे प्रमाण नंतर हळूहळू कमी होत जाते. ही ऊर्जा ‘रिअॅक्टर व्हेसल’च्या बाहेर काढून तेथील तपमानावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी अणुइंधनाच्या सभोवती खेळणारे पाणी रिअॅक्टरव्हेसलच्या बाहेर ठेवलेल्या ‘हीट एक्स्चेंजर’मध्ये नेऊन थंड केले जाते आणि थंड केलेले पाणी पुन्हा रिअॅक्टर व्हेसलमध्ये सोडले जाते. पाण्याचे हे अभिसरण सतत चालू ठेवण्यासाठी पंपांचा उपयोग केला जातो. पॉवरस्टेशनमधील विजेचे उत्पादन बंद झाले तरी बाहेरून मिळत असलेल्या विजेवर हे पंप चालतात. बाहेरील वीजपुरवठा ठप्प झाला तरी हे पंप चालवण्यासाठी खास डिझेल जनरेटर्स सज्ज ठेवलेले असतात. त्यामुळे जगातील सर्वच न्यूक्लिअर पॉवर स्टेशन्समध्ये हे काम एरवी अगदी सुरळीतपणे चालत राहते. यापूर्वी त्यामुळे कोठेही आणि कधीच कसला त्रास झालेला नाही.

जपानमधील भूकंप आणि सुनामीमुळे या वेळी नक्की काय आणि किती बिनसले याचा नीटसा उलगडा हळूहळू होत गेला. फुकुशिमा येथे एकंदर सहा रिअॅक्टर्स आहेत. त्यापैकी तीन रिअॅक्टर्स या घटनेच्या वेळी काम करत होते. इतर तीन रिअॅक्टर्स भूकंप येण्याच्या आधीपासून मेंटेनन्ससाठी बंद ठेवलेले असल्यामुळे त्यांना विशेष धोका नव्हता. भूकंप येताक्षणीच चालत असलेले तीन रिअॅक्टर्सही ताबडतोब बंद केले गेले आणि पहिला तासभर त्यांना पाण्याने थंड करणेही व्यवस्थितपणे चाललेले होते. त्यानंतर सुनामी आला आणि त्या भागाला वीजपुरवठा करणा-या सर्व ट्रान्स्मिशन टॉवर्सना त्याने धराशायी केल्यामुळे विजेचा पुरवठा संपूर्णपणे बंद पडला. डिझेल इंजिनांचेसुध्दा नुकसान झाल्यामुळे अथवा त्यांच्या तेलाचा साठा वाहून गेल्यामुळे ती सुरू झाली नाहीत. त्यानंतर तेथील तंत्रज्ञ ती इंजिने किंवा वेगळे जनरेटर्स सुरू करून त्यावर हे पंप चालवण्याचे प्रयत्न करत राहिले. त्यानंतर त्यांच्यामध्ये पाण्याचे हे अभिसरण थांबले आणि रिअॅक्टर्सना थंड करण्यासाठी आवश्यक असलेला पाण्याचा पुरवठा खंडित झाल्यामुळे त्यांच्यापुढे संकट उभे राहिले.

या रिअॅक्टरमधील इंधन कांड्यांच्या स्वरूपात असते. आधीपासून त्यांच्या आजूबाजूला असलेल्या पाण्याची वाफ होऊन रिअॅक्टरच्या पात्रामधील पाण्याची पातळी कमी होत जाते. त्यामुळे इंधनाचे तपमान जास्तच वाढत जाते. वाढत वाढत ते एका मर्यादेच्या पलीकडे गेल्यानंतर त्याचा पाण्याशी संयोग होताच पाण्याचे पृथक्करण होऊन हैड्रोजन वायू तयार होतो आणि त्याचा दाब वाढत जातो. त्यामुळे बाहेरून आत पाठवलेल्या पाण्याच्या प्रवाहाला विरोध होऊन तो आणखी कमी होतो. यावर उपाय म्हणून हा हैड्रोजन वायू रिअॅक्टर (व्हेसलच्या) पात्राच्या बाहेर सोडावा लागतो. बाहेर पडलेल्या ऊष्ण हैड्रोजन वायूचा बाहेरील हवेशी संपर्क येताच त्याचा स्फोट होतो. फुकुशिमा येथील क्रमांक १ आणि क्र. ३ या दोन रिअॅक्टरबिल्डिंगमध्ये असे स्फोट झाल्याची बातमी आली. गॅस सिलिंडरचे फुटणे किंवा पेट्रोल टँकरचा उडालेला भडका यांच्याप्रमाणे हे सुध्दा रासायनिक स्फोट आहेत.  रिअॅक्टरबिल्डिंगमध्ये झालेले हैड्रोजन वायूचे स्फोट म्हणजे ‘अॅटम बाँब’ नाहीत किंवा ‘हैड्रोजन बाँब’ नव्हेत. आण्विक स्फोटाची तीव्रता त्यांच्या कोट्यवधी पटीने जास्त असते. त्यामुळे या दोन प्रकारच्या विस्फोटांमध्ये गल्लत करू नये.

हैड्रोजनवायूच्या स्फोटांमुळे रिअॅक्टरबिल्डिंगचे छप्पर उडाले असले तरी मुख्य बिल्डिंग शाबूत राहिल्या. मुख्य म्हणजे ज्या रिअॅक्टर व्हेसल्समध्ये सर्व किरणोत्सर्गी द्रव्ये बंद असतात, धोका पोचला नाही. तसेच त्याच्या सभोवार असलेले मजबूत कंटेनमेंटसुध्दा अभंग राहिले. त्यामुळे त्यातून अद्याप फार मोठ्या प्रमाणावर विकिरण झाले नाही. पण ते होण्याची शक्यता नाकारता येत नसल्याने सावधगिरीचा उपाय म्हणून वीस किलोमीटर्स परीघामधील सुमारे दोन लाख लोकांना सुरक्षित जागी नेण्यात आले. येनकेन प्रकारेण रिअॅक्टर व्हेसल्समध्ये पाणी पाठवण्याचे खटाटोप केले गेले. त्यात यश मिळेल अशी चिन्हे दिसत होती. पण तरी सुध्दा जास्तीत जास्त काय वाईट होऊ शकेल याचा विचार करून त्या दृष्टीने पाउले उचलण्याचे कामसुध्दा केले गेले.

हा वर्स्टकेस सिनेरिओ असा असतो. जर रिअॅक्टरमध्ये पुरेशा प्रमाणात पाणी जाऊन त्याला थंड करूच शकले नाही तर इंधनाच्या छड्या अधिकाधिक गरम होत जातील. त्यांचा मेल्टिंग पॉइंट गाठला गेल्यास त्या वितळून खाली पडतील. याला कोअर मेल्ट़ाऊन असे म्हणतात. अशा वितळलेल्या धातूंच्या रसामुळे रिअॅक्टर व्हेसलचे सहासात इंच जाडीचे पात्रसुध्दा वितळू लागले तर कदाचित ते फुटेल किंवा त्याच्या तळाला भोक पडून त्यामधून आतले बरेचसे रेडिओअॅक्टिव्ह पदार्थ बाहेर पडतील. त्यातले बरेचसे कंटेनमेंटमध्येच बंदिस्त राहतील अशी अपेक्षा असते. पण कंटेनमेंटमधून बाहेर पडलेले वायुरूप पदार्थ हवेत मिसळून जगभर पसरतील आणि द्रवरूप पदार्थ जमीनीत शिरून भूगर्भात पसरतील. घनरूप पदार्थ तिथेच राहतील. काहीही झाले तरी त्यामधून अॅटमबाँबचा स्फोट वगैरे काही होणार नाही.

यापूर्वी अमेरिकेतील थ्री माइल आयलंड या न्यूक्लियर पॉवर स्टेशनमध्ये कोअर मेल्टडाऊन झाले होते, पण सर्व किरणोत्सर्गी पदार्थ रिअॅक्टरच्या कंटेनमेंटच्या आतच राहिले. त्यांच्यापासून कोणालाही कसलाही उपसर्ग झाला नाही. पॉवर स्टेशनचे भरपूर नुकसान झाले तेवढेच. म्हणजे फक्त आर्थिक नुकसान झाले. कोणाच्या आरोग्याला धक्का लागला नाही. त्यानंतर रशियामधीस चेर्नोबिल येथे झालेल्या अपघातात मात्र भरपूर मोठ्या प्रमाणात रेडिओअॅक्टिव्ह द्रव्ये बाहेर पडली. याचे कारण त्या जागी चांगले कंटेनमेंट नव्हते. चेर्नोबिल दुर्घटनेमुळे जे लोक प्रत्यक्ष मृत्यूमुखी पडले त्यातले बहुतेक सर्व अग्निशामक दलाचे कर्मचारी होते. किरणोत्सर्गामुळे बाहेरच्या जगातील अनेकजणांना बाधा झाली होती. त्यांचा नेमका आकडा सांगता येत नाही. त्यावर बराच वाद आहे. चेर्नोबिलची जागा उध्वस्त झालेली नाही. त्या जागी असलेले इतर रिअॅक्टर एवढ्या मोठ्या दुर्घटनेनंतरसुध्दा काम करत राहिले होते. ही घटना भयानक होती यात शंका नाही. तिची पुनरावृत्ती होता कामा नये यासाठी अनेक निर्बंध घालण्यात आले आहेत आणि ते अंमलातही आणले जात आहेत. पण या दुर्घटनेलासुध्दा हिरोशिमा आणि नागासाकी या शहरांवर झालेल्या बाँबहल्ल्यांच्या मालिकेत बसवता येणार नाही. त्या दोन्ही हल्ल्यांमध्ये झालेली हानी असंख्यपटीने मोठी होती.

चेर्नोबिलमधील अतीतीव्र विकीरणकारी द्रव्ये तो रिअॅक्टर चालत असतांना झालेल्या अपघातात बाहेर पडली होती. ती विषारी द्रव्ये एकाद्या सुनामीसारखी इतक्या अचानकपणे वातावरणात मिसळली की त्या भागातील लोकांना त्यांच्यापासून स्वतःचा बचाव करून घेण्याचा कोणताही मार्ग उपलब्ध नव्हता. त्यांना तशी संधीच मिळाली नाही. फुकुशिमाचे रिअॅक्टर्समधून  बाहेर पडू पाहणा-या द्रव्यांची तीव्रता कमी होत जाऊन पूर्णपणे थांबली. त्यांची तीव्रता चेर्नोबिलच्या मानाने सुरुवातीपासून अखेरपर्यंत खूप खूप कमीच राहिली. त्या भागातील दोन लाख लोकांचे केलेले स्थलांतर आणि त्या पलीकडच्या लोकांना दिलेल्या सूचना, वाटली गेलेली औषधे यासारख्या सावधगिरीच्या उपाययोजना केल्या गेल्या आहेत. फुकुशिमा येथील रिअॅक्टर्समध्ये होत असलेल्या घटना अमेरिकेतील थ्री माइल आयलंडपेक्षा नक्कीच अधिक भीषण आणि धोकादायक होत्या. पण त्या चेर्नोबिलएवढ्या होऊ नयेत यासाठी शर्थीचे प्रत्न केले गेले आणि ते यशस्वी झाले. या अपघातामुळे झालेल्या विकीरणामुळे एकाही नागरिकाचा मृत्यू झाला नाही. त्यांमध्ये हिरोशिमा आणि नागासाकी यांची पुनरावृत्ती होण्याची अणुमात्र शक्यता तर कधीही नव्हती.

आज अण्वस्त्रधारी देशांची संख्या वाढली आहे, त्य़ांच्यातले काही देश परस्परांचे हाडवैरी आहेत. त्यांचेमध्ये महायुध्द भडकण्याचा धोका आहे. अतिरेकी कृत्ये करणा-या दहशतवादी शक्तींची संख्या आणि सामर्थ्य वाढतच चालले आहे. त्यांच्या हातात जर अण्वस्त्रे पडली तर ते त्याचा कसा उपयोग करतील याचा नेम नाही. अशातून अण्वस्त्रांचे स्फोट घडण्याची टांगती तलवार मात्र आपल्या डोक्यावर टांगलेली आहे.

प्रतिक्रिया व्यक्त करा

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  बदला )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  बदला )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  बदला )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  बदला )

Connecting to %s

%d bloggers like this: