• Sitemap
  • Advance Search
Technology

भारतातील अणु उर्जा तंत्रज्ञान

शाश्वत व आत्मनिर्भर भविष्य

Posted On: 28 AUG 2026 10:29AM

नवी दिल्‍ली, 28 ऑगस्‍ट 2026

 

तंत्रज्ञानविषयक आत्मनिर्भरतेच्या धोरणाला अनुसरुन आणि देशातील थोरियमच्या प्रचंड साठ्याच्या वापर करुन भूतकाळातील इंधन मर्यादांवर मात करण्यासाठी भारताच्या अणु कार्यक्रमाची आखणी करण्यात आली आहे. भारतातच रचना करण्यात आलेला त्रिस्तरीय अणु उर्जा कार्यक्रम त्याचा गाभा आहे. यामुळे युरेनियमपासून इंधन निर्मिती ते थोरियम आधारित इंधन निर्मितीचा प्रवास शक्य झाला. देशांतर्गत संशोधनाला चालना देत स्वच्छ व विश्वासार्ह वीजनिर्मितीमध्ये वाढ करणारा आणि दीर्घ काळासाठी उर्जा सुरक्षेची हमी देणारा हा कार्यक्रम भारताच्या शाश्वत विकास आणि 2047 पर्यंत 100 गिगावॅट अणुउर्जा क्षमतेचे उद्दीष्ट साध्य करण्यात महत्त्वपूर्ण योगदान देत आहे.


भारताच्या शाश्वत उर्जा सुरक्षेला अणु उर्जेचा आधार

विकसित भारताच्या दिशेने सुरू असलेल्या वाटचालीमधे भविष्यातील उर्जा सुरक्षितता, शाश्वतता व स्वयंपूर्णता यासाठी भारत वचनबद्ध आहे. स्वच्छ, विश्वासार्ह व स्थिर भार असलेल्या वीजेची वाढती मागणी लक्षात घेऊन केंद्र सरकारने आपल्या दीर्घकालिन उर्जा धोरणात अणु उर्जेला केंद्रस्थानी ठेवले आहे. अणु उर्जेमुळे कमी कार्बन उत्सर्जन करणारी वीज दिवसभर मिळते तसेच ती ग्रिड स्थिरतेला बाधा आणत नसल्यामुळे नवीकरणीय उर्जेला पूरक ठरत आहे. अणुउर्जेमुळे जीवाश्म इंधनाच्या आयातीवरील अवलंबित्व कमी होऊन भारताच्या हवामानबदल विषयक उद्दीष्टांना पाठिंबा मिळत आहे. आत्मनिर्भर भारताच्या संकल्पनेअंतर्गत केंद्र सरकार संपूर्ण अणु उर्जा प्रक्रियेमध्ये गतीमान स्वदेशी क्षमता विकसित करत आहे. यामध्ये अणुभट्टीची रचना, इंधन निर्मिती, कचरा व्यवस्थापन आणि प्रगत तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे.

भारतात सध्या कार्यरत असलेल्या उर्जा निर्मिती करणाऱ्या 24 अणुभट्ट्यांमध्ये एकूण 8.78 गिगावॅट उर्जानिर्मितीची क्षमता आहे. एकंदर 7.5 गिगावॅट क्षमतेच्या नऊ अणुभट्ट्यांचे बांधकाम सुरू आहे. केंद्र सरकारने फ्लीट मोडमधील स्वदेशी बनावटीच्या 10 प्रेशराइज्ड हेवी वॉटर रिऍक्टर्सना (पीएचडब्ल्यूआर) आणि 500 मेगावॅट क्षमतेच्या दोन फास्ट ब्रीडर रिऍक्टर्सच्या (एफबीआर) प्रकल्प पूर् कामांना मंजूरी दिली आहे. अणुउर्जा अभियान (2025-26) आणि शांती कायदा 2025 यासह सध्याच्या धोरणात्मक उपक्रमांमुळे क्षमतावृद्धी, देशांतर्गत उत्पादनाला बळ देणे, नवसंशोधनाला चालना आणि खाजगी क्षेत्राचा वाढता सहभाग यांना गती आली आहे. हे सगळे उपक्रम एकत्रितरित्या एक लवचिक अणु परिसंस्था निर्माण करत आहेत. भारताची 2047 पर्यंत 100 गिगावॅट अणुउर्जा निर्मिती व शाश्वत विकास ही उद्दीष्टे साध्य करण्यामध्ये या परिसंस्थेची मदत मिळत आहे.

किमान आवश्यक वीजभार

स्थिर किमान आवश्यक वीजभार म्हणजे वीज वाहिन्यांना कार्यरत राहण्यासाठी आवश्यक असलेली किमान अखंड उर्जा. हा उर्जा पुरवठ्याचा कणा असून रुग्णालये, दूरसंवाद यंत्रणा, संरक्षण आस्थापना, उद्योग आणि अन्य अत्यावश्यक सेवांसाठीची उर्जा पुरवठ्याची विश्वासार्हता आहे. आर्थिक विकास, राष्ट्रीय सुरक्षा आणि आपत्ती प्रतिसादासाठी स्थिर किमान आवश्यक उर्जा गरजेची आहे.

 

अणु उर्जा – एक दृष्टीक्षेप

काळजीपूर्वक नियंत्रित केलेल्या अणु विखंडनाच्या प्रक्रियेत निर्माण झालेल्या उष्णतेच्या मदतीने अणु उर्जा प्रकल्प वीज निर्मिती करतात. ही उष्णता पाण्याचे वाफेत रुपांतर करते आणि ही वाफ वीजनिर्मिती संचाला जोडलेल्या टर्बाइनला म्हणजेच चक्राला गती देते. हे संपूर्ण काम विविध अभियांत्रिकी सुरक्षा नियमांचे आणि भक्कम नियामक चौकटीचे पालन करत केले जाते.

अणु इंधन

अणु भट्टीमध्ये वीज निर्मितीसाठी वापरला जाणारा पदार्थ म्हणजे अणु इंधन. अणु विखंडनाच्या प्रक्रियेत अणु वेगळे होताना प्रचंड उष्णता बाहेर टाकली जाते. ही उष्णता पाण्याचे वाफेत रुपांतर करते. या वाफेवर वीज निर्मिती संचाची टर्बाइन्स चालतात.

अणु भट्ट्यांचे इंधन विखंडीत करता येणारे असू शकते, हे इंधन प्रक्रिया साखळी सुरू ठेवते किंवा अणु भट्टीमध्ये प्रथम इंधन विखंडीत इंधनात रुपांतरित केले जाते. सर्वसाधारणपणे नैसर्गिक युरेनियम, युरेनियम 235(यू235), कमी समृद्ध युरेनियम (एलइयू), प्लुटोनिअम 239 (पीयु 239) आणि मिश्र ऑक्साइड (एमओएक्स) इंधन हे अणु इंधनाचे प्रकार आहेत.

अमेरिका, फ्रान्स, चीन, जपान, दक्षिण कोरिया, कॅनडा आणि रशियासह बहुतांश देश कमी समृद्ध युरेनियमचा हलक्या पाण्याच्या अणु भट्ट्यांमध्ये वापर करतात. भारतात दाबयुक्त जड पाण्याच्या अणुभट्ट्यांमध्ये (पीएचडब्ल्यूआर) प्रामुख्याने नैसर्गिक युरेनियमचा वापर केला जातो. यासाठी युरेनियमवर प्रक्रिया करण्याची गरज नाही. भारतात प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर अणुभट्टीत (पीएफबीआर) एमओएक्स इंधनाचाही वापर केला जातो.

भारतातील युरेनियमचे साठे कमी दर्जाचे असल्यामुळे त्याला आयातीची गरज भासते. तथापि, भारतात थोरियमचा (टीएच 232) मुबलक साठा आहे. हा विखंडनाऐवजी पुनरुत्पादक गुणधर्म असलेला किरणोत्सारी पदार्थ आहे आणि तो प्रामुख्याने केरळ, तमिळनाडू, आंध्र प्रदेश, ओडीशा, पश्चिम बंगाल आणि झारखंडच्या किनारपट्टीवरील वाळूत आढळतो. अणुभट्टीमध्ये टीएच 232 न्यूट्रॉन शोषून घेतो आणि त्याचे विखंडनशील युरेनियम 233 मध्ये रुपांतर करतो. आपल्या त्रिस्तरीय आण्विक उर्जा कार्यक्रमामध्ये देशातील मुबलक थोरियम साठ्याचा उपयोग करुन घेण्याचे भारताचे दीर्घकालिन आण्विक धोरण आहे.

भारताचा त्रिस्तरीय अणु कार्यक्रम

डॉ. होमी भाभा यांनी 1954 मध्ये देशातील संसाधनांचा जास्तीत जास्त वापर करुन दीर्घकालिन उर्जा सुरक्षा साध्य करण्यासाठी त्रिस्तरीय अणु कार्यक्रमाचा प्रस्ताव मांडला होता. एप्रिल 2026 मध्ये कल्पक्कम इथे प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर अणुभट्टी सुरू करुन भारताने यातील महत्त्वाचा टप्पा पार केला. ब्रीडर अणु भट्टीमध्ये वीज निर्मिती करताना अधिक विखंडनशील पदार्थ किंवा इंधन तयार होते. ही भारताच्या त्रिस्तरीय अणु कार्यक्रमाच्या दुसऱ्या टप्प्याची सुरुवात होती. यामुळे आपल्या मुबलक थोरियम साठ्याचा वापर करुन दीर्घकालिन, स्वच्छ व स्वयंपूर्ण उर्जा सुरक्षेच्या उद्दीष्टपूर्तीच्या दिशेने भारताने आणखी एक पाऊल पुढे टाकले. पुढे वाचा : भारताच्या अणु प्रवासातील नवा अध्याय

भारताच्या तीन टप्प्यांमधील अणुऊर्जा कार्यक्रमातील पहिल्या टप्प्याअंतर्गत, नैसर्गिक युरेनियमचा वापर करून दाबयुक्त जड पाणी अणुभट्ट्यांद्वारे (PHWR - Pressurised Heavy Water Reactor) वीजनिर्मिती केली जाते. या टप्प्यात वापरलेल्या इंधनावर पुन्हा प्रक्रिया करून त्यातून प्लुटोनियम मिळवले जाते. हेच प्लुटोनियम दुसऱ्या टप्प्यासाठीचा प्राथमिक घटक असते. दुसऱ्या टप्प्यात, जलद प्रजनक अणुभट्ट्या (FBR - Fast Breeder Reactor) या प्लुटोनियमचा वापर करून वीजनिर्मिती करतात. या प्रक्रियेदरम्यानच अतिरिक्त विखंडनक्षम घटकही तयार होत असतात. या अणुभट्ट्यांमध्ये थोरियमपासून युरेनियम-233 चे उत्पादन घेतले जाते. या दुसऱ्या टप्प्यातील प्रक्रियेतूनच तिसऱ्या टप्प्याचा पाया रचला जातो. यानंतर तिसऱ्या टप्प्यात, थोरियमवर चालणाऱ्या अणुभट्ट्यामध्ये युरेनियम-233 चा वापर केला जातो. एका अर्थाने यामुळे भारताकडे मुबलक प्रमाणात असलेल्या थोरियमचा पुरेपूर वापर केला जातो. थोडक्यात प्रत्येक टप्पाच्या प्रक्रियेतून पुढच्या टप्प्यातील प्रक्रियेला आवश्यक घटक आणि दिशा मिळत असते, आणि यातूनच दीर्घकालीन ऊर्जा सुरक्षेचा मार्ग प्रशस्त होतो.

इंदिरा गांधी अणुसंशोधन केंद्र (IGCAR - Indira Gandhi Centre for Atomic Research) या संस्थेने भारताच्या पहिल्या नमुना जलद प्रजनक अणुभट्टीच्या (PFBR - Prototype Fast Breeder Reactor) संरचनेपासून ते याबाबतीतले संशोधन, चाचणी, सुरक्षा मूल्यांकन, कार्यान्वयन आणि स्वदेशीकरण करण्यापर्यंतच्या सर्व कामांचे नेतृत्व केले. या संस्थेने भारतीय उद्योगांशी उत्तम समन्वय साधून अणुभट्टीची सुमारे 90 टक्के उपकरणे आणि यंत्रणा देशांतर्गत पातळीवरच तयार करण्याइतके यश साध्य केले. यामुळे प्रगत अणुतंत्रज्ञानातील भारताच्या आत्मनिर्भरतेला मोठे बळ मिळाले आहे. यासोबतच देशाच्या तीन टप्प्यांमधील अणुऊर्जा कार्यक्रमाच्या दुसऱ्या टप्प्यालाही मजबूत आधार मिळाला आहे.

 

अणुभट्टीतील प्रक्रिया

अणुभट्टीतील प्रक्रियेदरम्यान अणूच्या केंद्रकातून (nucleus of an atom) ऊर्जा मुक्त होते. याचे मुख्य दोन प्रकार असून, त्याअंतर्गत अणू विखंडन (nuclear fission) आणि अणू संमीलन (nuclear fusion) या प्रक्रियांचा अंतर्भाव असतो. अणुऊर्जा प्रकल्प वीजनिर्मितीसाठी प्रामुख्याने अणू विखंडन या प्रक्रियेचा वापर केला जातो.

अणुभट्टीत जेव्हा एखादा न्यूट्रॉन युरेनियम किंवा प्लुटोनियमच्या अणू केंद्रकावर आदळतो, तेव्हा त्या अणूचे दोन लहान अणूंमध्ये विभाजन होते. याच प्रक्रियेला अणू विखंडन असे म्हटले जाते. या प्रक्रियेतून मोठ्या प्रमाणावर उष्णता आणि अतिरिक्त न्यूट्रॉन बाहेर पडतात. हेच न्यूट्रॉन पुढील विखंडन प्रक्रियांना गती देत असतात. यामुळे अत्यंत नियंत्रित अशी साखळी प्रक्रिया सुरू होते. या साखळी प्रक्रियेतून निर्माण होणाऱ्या उष्णतेचा वापर, पाणी उच्च दाबाच्या वाफेमध्ये बदलण्यासाठी केला जातो. ही वाफ पुढे जनित्राला जोडलेल्या वाफेच्या चक्राला (turbine) फिरवते. वाफेचे चक्र फिरू लागल्याने जनित्राद्वारे विजेची निर्मिती होते.

अणू संमीलन (Nuclear Fusion)

अणू संमीलन प्रक्रियेत दोन हलक्या स्वरुपाचे अणू एकत्र येऊन एक जड अणू तयार होतो. सूर्य आणि ताऱ्यांमधील ऊर्जेचा मुख्य स्त्रोत देखील अशी संमीलन प्रक्रियाच असते. या प्रक्रियेतून विखंडन प्रक्रियेच्या तुलनेत खूप जास्त ऊर्जा निर्माण होऊ शकते. व्यावसायिक पातळीवर वीजनिर्मिती करण्याच्या दृष्टीने मात्र हे संमीलन तंत्रज्ञान अजूनही प्रायोगिक आणि संशोधनाच्या पातळीवरच आहे.

 

अणुभट्ट्या

अणुभट्टी हा अणुऊर्जा प्रकल्पाचा मुख्य गाभा असतो. उष्णता निर्माण करण्यासाठी अणुभट्ट्यांमध्येच अणू विखंडनाची प्रक्रिया सुरक्षितपणे नियंत्रित केली जाते. यामध्ये युरेनियम किंवा प्लुटोनियम सारखे अणू इंधन, विखंडन प्रक्रिया नियंत्रित करणाऱ्या नियंत्रण कांड्या (control rods), निर्माण झालेली उष्णता वाहून नेणारे शीतक तसेच सुरक्षित आणि विश्वासार्ह कार्यान्वयनाची सुनिश्चिती करणाऱ्या अनेक सुरक्षा यंत्रणांचा समावेश असतो.

भारत प्रामुख्याने दाबयुक्त जड पाण्याच्या अणुभट्ट्यांचा वापर करतो. या अणुभट्ट्या नैसर्गिक युरेनियमवर चालतात. याशिवाय देशामध्ये उकळत्या पाण्याची अणुभट्टी (BWR - Boiling Water Reactor) आणि दाबयुक्त पाण्याची अणुभट्टी (PWR - Pressurised Water Reactor) देखील कार्यरत आहेत. प्लुटोनियमचा वापर करण्यासाठी आणि थोरियम आधारित अणुभट्ट्यांच्या दिशेने संक्रमण करण्याकरता भारत जलद प्रजनक अणुभट्ट्याही विकसित करत आहे. अणुतंत्रज्ञानाची पुढची पिढी म्हणून भारत लहान मॉड्युलर अर्थात छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्ट्या (SMR - Small Modular Reactor) देखील विकासित करत आहे.

मॉड्युलर अर्थात छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्टी

या लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्ट्यामधून अणू विखंडन प्रक्रियेद्वारे साधारणपणे 300 मेगावॅटपर्यंत विजेची निर्मिती होत असते. या अणुभट्ट्यांच्या लहान आणि सुटसुटीत रचनेमुळे कारखान्यांमध्येच त्यांची निर्मिती करणे, जलद बांधकाम करणे, गुणवत्ता सुधारणे आणि टप्प्याटप्प्याने त्या कार्यान्वित करणे शक्य होते. 2025-26 च्या केंद्रीय अर्थसंकल्पात घोषित केलेल्या अणुऊर्जा मोहिमेअंतर्गत, केंद्र सरकारने स्वदेशी लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्ट्यांचे संशोधन, रचना, विकास आणि उभारणीसाठी 20,000 कोटी रुपयांची तरतूद केली आहे. सध्या भारतात भाभा अणुसंशोधन केंद्र (BARC) आणि भारतीय अणुउर्जा महामंडळ मर्यादित (NPCIL) द्वारे संयुक्तपणे 220 मेगावॅट क्षमतेची लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित भारत अणुभट्टी (BSMR-200), 55 मेगावॅट क्षमतेची SMR-55 ही लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्टी आणि हायड्रोजन उत्पादनासाठी उच्च तापमानातील वायुंच्या उपयोगाने थंड केली जाणारी (High-Temperature Gas-Cooled Reactor) अणुभट्टी विकसित करण्याचे काम सुरू आहे. केंद्र सरकारने 2033 पर्यंत किमान पाच स्वदेशी लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्ट्या कार्यान्वित करण्याचे उद्दिष्ट ठेवले आहे.

अणुभट्ट्यांचे वर्गीकरण

अणुभट्ट्यांची रचना वेगवेगळ्या उपयोगांसाठी केली जाते. मोठ्या पारंपारिक अणुभट्ट्यांद्वारे (700 ते 1,600 मेगावॅट) राष्ट्रीय पातळीवरील वीज वितरणाचे जाळे (national grid), शहरे आणि उद्योगांना अखंडित वीज पुरवठा केला जातो. तर लहान छोट्या छोट्या घटकांवर आधारित अणुभट्ट्या (300 मेगावॅटपर्यंत) आणि सूक्ष्म अणुभट्ट्या (micro reactors - 20 मेगावॅटपर्यंत) दुर्गम भागातील गरजा भागवण्यासाठी, जुने कोळसा प्रकल्प बदलण्यासाठी, औद्योगिक प्रक्रियांना उष्णता पुरवण्यासाठी आणि हायड्रोजन उत्पादनाला गती देण्यासाठी उपयोगात आणल्या जातात.

 

आण्विक कचरा

अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या कार्यान्वयनादरम्यान निर्माण होणाऱ्या किरणोत्सर्गी पदार्थाला आण्विक कचरा असे म्हणतात. याअंर्गत वापरलेले अणू इंधन आणि प्रकल्पात वापरल्यामुळे किरणोत्सर्गी झालेले संरक्षणात्मक कपडे, गाळणीचे यंत्र (filter), साधनसामग्री आणि इतर उपकरणांचा समावेश असतो. या कचऱ्यातून किरणोत्सर्ग होत असल्याने, मानवी आरोग्य आणि पर्यावरणाचे रक्षण करण्यासाठी अत्यंत कठोर सुरक्षा मानकांनुसार या कचऱ्याचे व्यवस्थापन केले जाते.

आपल्या भारतात पूर्णतः बंदिस्त स्वरुपाच्या आण्विक इंधन चक्राचा अवलंब केला गेला आहे. याअंतर्गत वापरलेल्या अणू इंधनावर पुन्हा प्रक्रिया करून भविष्यातील अणुभट्ट्यांमध्ये वापरण्यासाठी मौल्यवान घटक परत मिळवले जातात. उरलेला उच्चस्तरीय किरणोत्सर्गी कचरा सुरक्षितपणे साठवून ठेवला जातो. यामुळे प्रत्यक्षात कचरा कमी होतो आणि भारताच्या तीन टप्प्यांमधील अणुऊर्जा कार्यक्रमालाही बळ मिळते.

काचिकीकरण तंत्रज्ञान (Vitrification Technology)

उच्चस्तरीय किरणोत्सर्गी कचऱ्याच्या व्यवस्थापनासाठी काचिकीकरण तंत्रज्ञान (Vitrification Technology) असलेलेल्या मोजक्या देशांमध्ये भारताचा समावेश आहे. या प्रक्रियेत उच्चस्तरीय किरणोत्सर्गी कचऱ्याचे स्थिर काचेच्या स्वरूपात रूपांतर केले जाते. यामुळे या कचऱ्याला दीर्घकाळ साठवून ठेवणे, त्याची वाहतूक करणे आणि अंतिमतः त्याची विल्हेवाट लावणे या सर्व प्रक्रिया अधिक सुरक्षितपणे करणे शक्य होते.

 

भारताच्या स्वच्छ ऊर्जेच्या भविष्याला बळ

भारताच्या अणुऊर्जा कार्यक्रमातून देशाच्या नवोन्मेष, शाश्वतता आणि आत्मनिर्भरतेप्रती असलेल्या निर्धाराची प्रचिती येती. अणुऊर्जेच्या माध्यमातून प्रगत तंत्रज्ञान, कठोर सुरक्षा मानके आणि स्वदेशी क्षमता या सगळ्याचा मेळ साधला जात असल्याने, सुरक्षित आणि लवचिक उर्जा भविष्याची जडणघडण करण्यात मोठी मदत होत आहे. आपला देश जसजसा विकसित भारताच्या दिशेने पुढे वाटचाल करत आहे, तसतशी अणुऊर्जा ही या वाटचालीला समांतरपणेच इतर स्वच्छ ऊर्जा स्त्रोतांना पूरक ठरत आर्थिक प्रगती, पर्यावरणीय शाश्वतता आणि दीर्घकालीन ऊर्जा सुरक्षेला पाठबळ देत राहणार आहे.

 

संदर्भ

Department of Atomic Energy

NITI Aayog

Bhabha Atomic Research Centre (BARC)

Nuclear Fuel Complex

Nuclear Power Corporation of India Limited (NPCIL)

Indira Gandhi Centre for Atomic Research

Press Information Bureau

International Atomic Energy Agency (IAEA)

Nuclear Energy Institute

US Department of Energy

 

Click here to see PDF

 

* * *

नेहा कुलकर्णी/तुषार पवार/सुरेखा जोशी/दर्शना राणे

(Explainer ID: 159819) आगंतुक पटल : 12
Provide suggestions / comments
इस विज्ञप्ति को इन भाषाओं में पढ़ें: English , Urdu , हिन्दी , Bengali , Tamil , Kannada , Kannada , Malayalam