ભારતમાં પરમાણુ ઊર્જા ટેકનોલોજી

PIB Backgrounder

ભારતમાં પરમાણુ ઊર્જા ટેકનોલોજી

ટકાઉ અને આત્મનિર્ભર ભવિષ્ય

પોસ્ટેડ ઓન: 28 AUG 2026 10:36AM by PIB Ahmedabad

ભારતનો પરમાણુ કાર્યક્રમ ટેકનોલોજીકલ સ્વનિર્ભરતાની વ્યૂહરચના દ્વારા સંચાલિત છે, જે દેશના વિશાળ થોરિયમ ભંડારનો ઉપયોગ કરીને ઐતિહાસિક ઇંધણ પ્રતિબંધોને દૂર કરવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યો છે. તેના મૂળમાં સ્વદેશી રીતે રચાયેલ ત્રણ-તબક્કાનો પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમ છે, જે યુરેનિયમ-થી થોરિયમ-આધારિત ઇંધણ ચક્રમાં ધીમે ધીમે સંક્રમણને સક્ષમ બનાવે છે. સ્વદેશી નવીનતાને આગળ વધારીને, સ્વચ્છ અને વિશ્વસનીય વીજળી ઉત્પાદનનો વિસ્તાર કરીને અને લાંબા ગાળાની ઊર્જા સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરીને, આ કાર્યક્રમ ભારતના ટકાઉ વિકાસના વિઝન અને 2047 સુધીમાં 100 GW પરમાણુ ઊર્જા ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવામાં ફાળો આપી રહ્યો છે.

ભારતની ટકાઉ ઊર્જા સુરક્ષાને ટેકો આપતી પરમાણુ ઊર્જા

વિકાસ ભારત તરફની તેની સફરને ટેકો આપવા માટે સુરક્ષિત, ટકાઉ અને આત્મનિર્ભર ઊર્જા ભવિષ્યના નિર્માણ માટે પ્રતિબદ્ધ છે. સ્વચ્છ, વિશ્વસનીય અને સ્થિર બેઝલોડ વીજળીની વધતી જતી માંગને ઓળખીને, ભારત સરકારે તેની લાંબા ગાળાની ઊર્જા વ્યૂહરચનાના મૂળમાં પરમાણુ ઊર્જા મૂકી છે. પરમાણુ ઊર્જા ચોવીસ કલાક, ઓછી કાર્બન વીજળી પૂરી પાડે છે, જે ગ્રીડ સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરતી વખતે નવીનીકરણીય ઊર્જાને પૂરક બનાવે છે. તે આયાતી અશ્મિભૂત ઇંધણ પરની નિર્ભરતા પણ ઘટાડે છે અને ભારતની આબોહવા પ્રતિબદ્ધતાઓને સમર્થન આપે છે. આત્મનિર્ભર ભારતના વિઝન દ્વારા માર્ગદર્શન આપીને, ભારત સરકાર સમગ્ર પરમાણુ ઇંધણ ચક્રમાં મજબૂત સ્વદેશી ક્ષમતાઓ વિકસાવી રહી છે, જેમાં રિએક્ટર ડિઝાઇન, ઇંધણ ઉત્પાદન, કચરા વ્યવસ્થાપન અને અદ્યતન તકનીકોનો સમાવેશ થાય છે.

ભારતમાં હાલમાં 8.78 GW ની કુલ સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે 24 પરમાણુ ઊર્જા રિએક્ટર કાર્યરત છે. 7.5 GW ની સંયુક્ત ક્ષમતાવાળા નવ રિએક્ટર યુનિટ નિર્માણાધીન છે. સરકારે બે 500 MW ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (FBR) માટે ફ્લીટ મોડ અને પ્રી-પ્રોજેક્ટ પ્રવૃત્તિઓમાં 10 સ્વદેશી પ્રેશરાઇઝ્ડ હેવી વોટર રિએક્ટર (PHWR) ને પણ મંજૂરી આપી છે. ન્યુક્લિયર એનર્જી મિશન (2025-26) અને શાંતિ એક્ટ, 2025 સહિતની તાજેતરની નીતિગત પહેલો ક્ષમતા વિસ્તરણને વેગ આપી રહી છે, સ્થાનિક ઉત્પાદનને મજબૂત બનાવી રહી છે, નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપી રહી છે અને ખાનગી ક્ષેત્રની ભાગીદારીને વધુ સક્ષમ બનાવી રહી છે. એકસાથે, આ પહેલો એક સ્થિતિસ્થાપક પરમાણુ ઇકોસિસ્ટમ બનાવી રહી છે જે ટકાઉ વિકાસને ટેકો આપે છે અને 2047 સુધીમાં 100 GW પરમાણુ ઊર્જા ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાના ભારતના લક્ષ્યને આગળ ધપાવે છે .

બેઝલોડ વીજળી

ન્યૂનતમ, અવિરત વીજળી એ સ્થિર બેઝલોડ વીજળી છે. તે આપણા વીજ પુરવઠાના આધાર તરીકે કાર્ય કરે છે, હોસ્પિટલો, સંદેશાવ્યવહાર નેટવર્ક્સ, સંરક્ષણ સંસ્થાઓ, ઉદ્યોગો અને અન્ય આવશ્યક સેવાઓ માટે વિશ્વસનીય વીજળી સુનિશ્ચિત કરે છે. આર્થિક વિકાસ, રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા અને આપત્તિ સ્થિતિસ્થાપકતા માટે વિશ્વસનીય બેઝલોડ વીજળી આવશ્યક છે.

પરમાણુ ઊર્જાને સમજવી: એક ઝાંખી

પરમાણુ વિભાજન નામની કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત પ્રક્રિયા દ્વારા મુક્ત થતી ગરમીનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ વીજ પ્લાન્ટ વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. ગરમી પાણીને વરાળમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે જનરેટર સાથે જોડાયેલ ટર્બાઇનને ચલાવે છે. ઉત્પન્ન થતી વીજળી ઘરો, ઉદ્યોગો અને આવશ્યક સેવાઓને શક્તિ આપે છે. સમગ્ર પ્રક્રિયા બહુવિધ એન્જિનિયર્ડ સલામતી અવરોધો અને મજબૂત નિયમનકારી માળખામાં કાર્ય કરે છે.

પરમાણુ બળતણ

પરમાણુ બળતણ એ પરમાણુ રિએક્ટરની અંદર મૂકવામાં આવતી સામગ્રી છે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. તેના પરમાણુઓ પરમાણુ વિભાજન દ્વારા વિભાજીત થાય છે અને મોટી માત્રામાં ગરમી છોડે છે. ગરમી પાણીને વરાળમાં રૂપાંતરિત કરે છે. વરાળ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ટર્બાઇન ચલાવે છે.

પરમાણુ રિએક્ટરના ઇંધણ વિખંડનીય (Fissile) હોઈ શકે છે, જે સીધી રીતે સાંકળ પ્રતિક્રિયાને ટકાવી રાખે છે, અથવા ફર્ટાઇલ (Fertile) હોઈ શકે છે, જેને રિએક્ટરની અંદર સૌપ્રથમ વિખંડનીય ઇંધણમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

સૌથી સામાન્ય પરમાણુ ઇંધણોમાં કુદરતી યુરેનિયમ, યુરેનિયમ-235 (U-235), ઓછી સંવર્ધિત યુરેનિયમ (LEU), પ્લૂટોનિયમ-239 (Pu-239) અને મિશ્રિત ઓક્સાઇડ (MOX) ઇંધણનો સમાવેશ થાય છે.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, ફ્રાન્સ, ચીન, જાપાન, દક્ષિણ કોરિયા, કેનેડા અને રશિયા સહિત મોટાભાગના દેશો હળવા પાણીના રિએક્ટરમાં લો-એન્રિચ્ડ યુરેનિયમ (LEU) નો ઉપયોગ કરે છે.

ભારત મુખ્યત્વે પ્રેશરાઇઝ્ડ હેવી વોટર રિએક્ટર (PHWR)માં નેચરલ યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરે છે, જેને યુરેનિયમ સંવર્ધનની જરૂર નથી. ભારત તેના પ્રોટોટાઇપ ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (PFBR)માં MOX ઇંધણનો પણ ઉપયોગ કરે છે.

ભારતના યુરેનિયમ ભંડાર ઓછા ગ્રેડના છે અને તેથી આયાત દ્વારા તેને પૂરક બનાવવાની જરૂર છે. જોકે, ભારતમાં થોરિયમ (Th-232) નો વિપુલ પ્રમાણમાં ભંડાર છે. આ વિભાજનશીલ કિરણોત્સર્ગી પદાર્થ છે જે મુખ્યત્વે કેરળ, તમિલનાડુ, આંધ્રપ્રદેશ, ઓડિશા, પશ્ચિમ બંગાળ અને ઝારખંડના દરિયાકાંઠાના રેતીમાં જોવા મળે છે. રિએક્ટરની અંદર, Th-232 ન્યુટ્રોનને શોષી લે છે અને યુરેનિયમ-233માં પરિવર્તિત થાય છે, જે વિભાજનશીલ છે. ભારતની લાંબા ગાળાની પરમાણુ વ્યૂહરચના તેના ત્રણ-તબક્કાના પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમ દ્વારા તેના વિપુલ પ્રમાણમાં થોરિયમ ભંડારનો ઉપયોગ કરવા પર કેન્દ્રિત છે.

ભારતનો ત્રણ તબક્કાનો પરમાણુ કાર્યક્રમ

ડૉ. હોમી જે. ભાભાએ 1954માં ભારતના સ્વદેશી સંસાધનોનો મહત્તમ ઉપયોગ કરવા અને લાંબા ગાળાની ઊર્જા સુરક્ષા પ્રાપ્ત કરવા માટે ત્રણ-તબક્કાના પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. એપ્રિલ 2026માં કલ્પક્કમ ખાતે પ્રોટોટાઇપ ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (PFBR) એ પ્રથમ ક્રિટિકલિટી પ્રાપ્ત કરી ત્યારે ભારતે એક મોટો સીમાચિહ્ન હાંસલ કર્યો. બ્રીડર રિએક્ટર એવું છે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરતી વખતે વધુ વિભાજન સામગ્રી અથવા બળતણ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ભારતના ત્રણ-તબક્કાના પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમના બીજા તબક્કાની શરૂઆત હતી. આ સીમાચિહ્ન ભારતને લાંબા ગાળાની, સ્વચ્છ અને આત્મનિર્ભર ઊર્જા સુરક્ષા માટે તેના વિપુલ પ્રમાણમાં થોરિયમ સંસાધનોનો ઉપયોગ કરવાની નજીક લાવે છે. વધુ વાંચવા માટે: ભારતની પરમાણુ યાત્રામાં એક નવો અધ્યાય

પ્રથમ તબક્કામાં, પ્રેશરાઇઝ્ડ હેવી વોટર રિએક્ટર (PHWRs) કુદરતી યુરેનિયમનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે કરે છે. ખર્ચાયેલા ઇંધણને પ્લુટોનિયમ પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે ફરીથી પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જે બીજા તબક્કા માટે પ્રાથમિક ઇનપુટ બને છે. બીજા તબક્કામાં, ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (FBRs) આ પ્લુટોનિયમનો ઉપયોગ વધારાના વિભાજન સામગ્રીનું સંવર્ધન કરતી વખતે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે કરે છે. તેઓ થોરિયમમાંથી યુરેનિયમ-233 પણ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ત્રીજા તબક્કા માટે પાયો નાખે છે. ત્રીજા તબક્કામાં, થોરિયમ-આધારિત રિએક્ટર ભારતના વિપુલ પ્રમાણમાં થોરિયમ ભંડારનો ઉપયોગ કરવા માટે યુરેનિયમ-233નો ઉપયોગ કરે છે. દરેક તબક્કો આગામી તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે, જે લાંબા ગાળાની ઊર્જા સુરક્ષાને ખોલે છે.

ઇન્દિરા ગાંધી સેન્ટર ફોર એટોમિક રિસર્ચ (IGCAR) એ ભારતના પ્રોટોટાઇપ ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (PFBR) ની ડિઝાઇન, વિકાસ, પરીક્ષણ, સલામતી મૂલ્યાંકન, કમિશનિંગ અને સ્વદેશીકરણનું નેતૃત્વ કર્યું હતું. ભારતીય ઉદ્યોગ સાથે ગાઢ સહયોગ દ્વારા, IGCARએ રિએક્ટરના સાધનો અને સિસ્ટમોનું લગભગ 90 ટકા સ્થાનિક ઉત્પાદન હાંસલ કર્યું, જેનાથી અદ્યતન પરમાણુ ટેકનોલોજીમાં ભારતની આત્મનિર્ભરતા મજબૂત થઈ અને દેશના ત્રણ તબક્કાના પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમના બીજા તબક્કાને ટેકો મળ્યો.

પરમાણુ પ્રતિક્રિયા

પરમાણુ પ્રતિક્રિયા અણુના ન્યુક્લિયસમાંથી ઊર્જા મુક્ત કરે છે. બે મુખ્ય પ્રકારો છે ન્યુક્લિયર ફિશન અને ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ ન્યુક્લિયર ફિશનનો ઉપયોગ કરે છે.

પરમાણુ રિએક્ટરમાં, ન્યુટ્રોન યુરેનિયમ અથવા પ્લુટોનિયમ પરમાણુના ન્યુક્લિયસ પર અથડાવે છે, જેના કારણે તે બે નાના પરમાણુઓમાં વિભાજીત થાય છે. આ પ્રક્રિયા, જેને ન્યુક્લિયર ફિશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે મોટી માત્રામાં ગરમી અને વધારાના ન્યુટ્રોન મુક્ત કરે છે. આ ન્યુટ્રોન વધુ ફિશન પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરે છે, જેનાથી કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત સાંકળ પ્રતિક્રિયા બને છે. ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો ઉપયોગ પાણીને ઉચ્ચ-દબાણવાળા વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. વરાળ ટર્બાઇન ચલાવે છે, જે જનરેટર સાથે જોડાયેલ છે. જેમ જેમ ટર્બાઇન ફરે છે, તેમ તેમ જનરેટર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન

ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન બે હળવા અણુઓને જોડીને એક ભારે અણુ બનાવે છે. ફ્યુઝન સૂર્ય અને તારાઓને શક્તિ આપે છે. તે વિભાજન કરતાં ઘણી વધુ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે. જોકે, વ્યાપારી વીજળી ઉત્પાદન માટે ફ્યુઝન ટેકનોલોજી હજુ પણ વિકાસ હેઠળ છે.

પરમાણુ રિએક્ટર

પરમાણુ રિએક્ટર એ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટનું હૃદય છે, જ્યાં ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે પરમાણુ વિભાજનની પ્રક્રિયાને સુરક્ષિત રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. તેમાં યુરેનિયમ અથવા પ્લુટોનિયમ જેવા પરમાણુ બળતણ, વિભાજન પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા માટે નિયંત્રણ સળિયા, ઉત્પાદિત ગરમીને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે શીતક અને સલામત અને વિશ્વસનીય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે બહુવિધ સલામતી પ્રણાલીઓ હોય છે.

ભારત મુખ્યત્વે પ્રેશરાઇઝ્ડ હેવી વોટર રિએક્ટર (PHWRs) નો ઉપયોગ કરે છે, જે કુદરતી યુરેનિયમ પર કાર્ય કરે છે. દેશ ઉકળતા પાણીના રિએક્ટર (BWRs) અને પ્રેશરાઇઝ્ડ વોટર રિએક્ટર (PWRs) પણ ચલાવે છે. ભારત પ્લુટોનિયમનો ઉપયોગ કરવા અને થોરિયમ-આધારિત રિએક્ટરમાં સંક્રમણને ટેકો આપવા માટે ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર (FBRs) ને આગળ વધારી રહ્યું છે. ભારત આગામી પેઢીના પરમાણુ ટેકનોલોજી તરીકે નાના મોડ્યુલર રિએક્ટર (SMRs) પણ વિકસાવી રહ્યું છે.

SMRs સામાન્ય રીતે પરમાણુ વિખંડન દ્વારા 300 MWe સુધી વીજળીનું ઉત્પાદન કરે છે. તેમની કોમ્પેક્ટ અને મોડ્યુલર ડિઝાઇનને કારણે ફેક્ટરીમાં ઉત્પાદન, ઝડપી બાંધકામ, ગુણવત્તામાં સુધારો અને તબક્કાવાર સ્થાપન શક્ય બને છે. કેન્દ્રીય બજેટ 2025-26માં જાહેર કરાયેલા ન્યુક્લિયર એનર્જી મિશન હેઠળ, સરકારે સ્વદેશી SMRsના સંશોધન, ડિઝાઇન, વિકાસ અને અમલીકરણ માટે ₹20,000 કરોડની ફાળવણી કરી છે. ભારત BARC અને NPCIL દ્વારા સંયુક્ત રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવેલા 220 MWe ભારત સ્મોલ મોડ્યુલર રિએક્ટર (BSMR-200), 55 MWe SMR-55 અને હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન માટે હાઇ-ટેમ્પરેચર ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર વિકસાવી રહ્યું છે. સરકારનો હેતુ 2033 સુધીમાં ઓછામાં ઓછા પાંચ સ્વદેશી SMRsને કાર્યરત કરવાનો છે.

પરમાણુ રિએક્ટરનું વર્ગીકરણ

પરમાણુ રિએક્ટર વિવિધ ઉપયોગો માટે રચાયેલ છે. મોટા પરંપરાગત રિએક્ટર (700-1,600 મેગાવોટ) રાષ્ટ્રીય ગ્રીડ, શહેરો અને ઉદ્યોગોને સતત બેઝલોડ પાવર પૂરો પાડે છે. નાના મોડ્યુલર રિએક્ટર (300 મેગાવોટ સુધી) અને માઇક્રો રિએક્ટર (20 મેગાવોટ સુધી) દૂરના વિસ્તારોમાં સેવા આપે છે, નિવૃત્ત કોલસા પ્લાન્ટને બદલે છે, ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા ગરમી પૂરી પાડે છે અને હાઇડ્રોજન ઉત્પાદનને ટેકો આપે છે.

પરમાણુ કચરો

પરમાણુ કચરો એ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટના સંચાલન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો કિરણોત્સર્ગી પદાર્થ છે. તેમાં વપરાયેલ પરમાણુ બળતણ અને અન્ય સામગ્રી, જેમ કે રક્ષણાત્મક કપડાં, ફિલ્ટર્સ, સાધનો અને સાધનોનો સમાવેશ થાય છે, જે પ્લાન્ટમાં ઉપયોગ કર્યા પછી કિરણોત્સર્ગી બની જાય છે. કારણ કે તે કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જન કરે છે, તેથી લોકો અને પર્યાવરણનું રક્ષણ સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેનું સંચાલન કડક સલામતી ધોરણો હેઠળ કરવામાં આવે છે.

ભારત એક બંધ પરમાણુ બળતણ ચક્રનું પાલન કરે છે, જ્યાં ખર્ચાયેલા પરમાણુ બળતણને ભવિષ્યના રિએક્ટરમાં પુનઃઉપયોગ માટે મૂલ્યવાન સામગ્રી મેળવવા માટે ફરીથી પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. બાકીના ઉચ્ચ-સ્તરના કિરણોત્સર્ગી કચરાને સ્થિર અને સુરક્ષિત રીતે સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, જે કચરો ઘટાડે છે અને ભારતના ત્રણ-તબક્કાના પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમને ટેકો આપે છે.

વિટ્રીફિકેશન ટેકનોલોજી

ભારત એવા થોડા દેશોમાંનો એક છે જ્યાં ઉચ્ચ-સ્તરના કિરણોત્સર્ગી કચરા માટે વિટ્રિફિકેશન ટેકનોલોજી છે. આ પ્રક્રિયા ઉચ્ચ-સ્તરના કિરણોત્સર્ગી કચરાને સ્થિર કાચના સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે તેને લાંબા ગાળાના સંગ્રહ, પરિવહન અને અંતિમ નિકાલ માટે સુરક્ષિત બનાવે છે.

ભારતનો પરમાણુ ઊર્જા કાર્યક્રમ નવીનતા

ટકાઉપણું અને આત્મનિર્ભરતા પ્રત્યે દેશની પ્રતિબદ્ધતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. અદ્યતન ટેકનોલોજીઓને કડક સલામતી ધોરણો અને સ્વદેશી ક્ષમતાઓ સાથે જોડીને, પરમાણુ ઊર્જા સુરક્ષિત અને સ્થિતિસ્થાપક ઊર્જા ભવિષ્યના નિર્માણમાં મદદ કરી રહી છે. જેમ જેમ રાષ્ટ્ર વિકાસ ભારત તરફ આગળ વધી રહ્યું છે, તેમ તેમ પરમાણુ ઊર્જા અન્ય સ્વચ્છ ઊર્જા સ્ત્રોતોને પૂરક બનાવતી રહેશે, જે આર્થિક વિકાસ, પર્યાવરણીય ટકાઉપણું અને લાંબા ગાળાની ઊર્જા સુરક્ષાને ટેકો આપશે.