त्रिचरणीय परमाणु कार्यक्रम

प्रारंभिक और मुख्यइस पर समसामयिकी: परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम

होमी भाभा ने 1950 के दशक में भारत का परमाणु कार्यक्रम भूविज्ञान के एक तथ्य के इर्द गिर्द रचा: यूरेनियम थोड़ा और थोरियम बहुत, जो तटीय मोनाजाइट रेत में मिलता है। थोरियम उर्वर है, विखंडनीय नहीं: वह अपने आप शृंखला अभिक्रिया नहीं चला सकता और उसे पहले रिएक्टर के भीतर यूरेनियम 233 में बदलना पड़ता है। इसलिए कार्यक्रम तीन चरणों में चलता है, और हर चरण अगले को ईंधन सौंपता है: प्राकृतिक यूरेनियम पर चलने वाले भारी जल रिएक्टर, जो प्लूटोनियम बनाते हैं; उस प्लूटोनियम पर चलने वाले फास्ट ब्रीडर, जो थोरियम से यूरेनियम 233 बनाते हैं; और यूरेनियम 233 पर चलने वाले थोरियम रिएक्टर। यही कारण है कि भारत ने खर्च हुए ईंधन का पुनर्संसाधन जारी रखा, और इसीलिए 2008 की परमाणु आपूर्तिकर्ता समूह (NSG) छूट महत्वपूर्ण थी।

• चरण 1: दाबित भारी जल रिएक्टर, ईंधन प्राकृतिक यूरेनियम, मंदक और शीतलक भारी जल, संचालन न्यूक्लियर पावर कॉरपोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड (NPCIL) द्वारा; 700 MWe का अभिकल्प नई स्वदेशी इकाइयों का मानक है, जिसके दस रिएक्टरों को 2017 में फ्लीट मोड में स्वीकृति मिली, और इनमें से काकरापार 3 तथा 4 और रावतभाटा 7 चालू हैं। भारत में 24 रिएक्टर चालू हैं और स्थापित परमाणु क्षमता 8,780 MW है। उत्पाद: प्लूटोनियम 239।
• चरण 2: फास्ट ब्रीडर, ईंधन प्लूटोनियम, कोई मंदक नहीं, शीतलक द्रव सोडियम, और क्रोड के चारों ओर यूरेनियम 238 तथा थोरियम का आवरण। कलपक्कम स्थित 500 MWe का प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर, जिसे भारतीय नाभिकीय विद्युत निगम लिमिटेड (BHAVINI) चलाता है, 4 मार्च 2024 को क्रोड में ईंधन भरने के चरण में पहुँचा और 6 अप्रैल 2026 को प्रथम क्रांतिकता प्राप्त की; वह अभी वाणिज्यिक संचालन में नहीं है, इसलिए उसका 500 MWe स्थापित क्षमता के आँकड़े में शामिल नहीं है। इसके साथ भारत रूस के बाद वाणिज्यिक स्तर का फास्ट ब्रीडर चलाने वाला दूसरा देश बन जाता है।
• चरण 3: थोरियम के साथ यूरेनियम 233; भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (BARC) का 300 MWe उन्नत भारी जल रिएक्टर अभिकल्प, जो हल्के जल से शीतित और भारी जल से मंदित है तथा थोरियम आधारित मिश्रित ऑक्साइड से ईंधित होगा, अभी अभिकल्प चरण में ही है। इस ईंधन का एकमात्र कार्यशील उदाहरण कलपक्कम स्थित KAMINI है, जो इंदिरा गांधी परमाणु अनुसंधान केंद्र (IGCAR) का एक छोटा अनुसंधान रिएक्टर है और संसार का एकमात्र ऐसा रिएक्टर है जो यूरेनियम 233 से चलता है।
• संस्थाएँ: सबसे ऊपर परमाणु ऊर्जा विभाग; अनुसंधान और ईंधन चक्र के लिए BARC; संचालक के रूप में NPCIL तथा BHAVINI; फास्ट रिएक्टरों के लिए कलपक्कम स्थित IGCAR, जहाँ फास्ट ब्रीडर परीक्षण रिएक्टर (FBTR) 1985 से चल रहा है; और नियामक के रूप में परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड, जिसकी स्थापना 1983 में प्रशासनिक आदेश से हुई और जिसे SHANTI अधिनियम, 2025 ने वैधानिक बनाया।
• 6 सितंबर 2008 की NSG छूट और भारत के लिए विशेष सुरक्षोपाय समझौता INFCIRC/754, जो 11 मई 2009 से लागू है, ने भारत को नागरिक पक्ष के लिए यूरेनियम तथा रिएक्टर आयात करने दिया; 6,380 MW के कुल 16 रिएक्टर अंतरराष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (IAEA) के सुरक्षोपायों के अधीन हैं।
• थोरियम-232 एक न्यूट्रॉन सोखता है और प्रोटैक्टिनियम-233 से होते हुए क्षय कर विखंडनीय यूरेनियम-233 बन जाता है; थोरियम यूरेनियम की तुलना में न्यूट्रॉन अधिक प्रबलता से सोखता है, इसलिए थोरियम युक्त ईंधन को ऊँचे बर्न-अप की आवश्यकता होती है, अन्यथा यूरेनियम की खपत और लागत बढ़ जाएगी।

मुख्य परीक्षा: त्रिचरणीय योजना ईंधन सुरक्षा के बदले समय देती है: इसमें यूरेनियम आधारित बेड़े से अधिक समय लगेगा, पर यही एकमात्र मार्ग है जिससे भारत का अपना थोरियम बिजली बनता है, और इसीलिए भारत ने ब्रीडर कार्यक्रम बनाए रखा जबकि दूसरों ने अपने छोड़ दिए।

यह भी देखें: दाबित भारी जल रिएक्टर · प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिएक्टर · लघु मॉड्यूलर रिएक्टर · SHANTI अधिनियम · परमाणु ऊर्जा मिशन