ആണവറിയാക്റ്റർ

നിയന്ത്രിതമായ രീതിയിൽ അണുവിഘടനം നടത്തി ഊർജ്ജോല്പാദനം നടത്തുന്ന ഉപകരണമാണ് ആണവറിയാക്റ്റർ. ഇത് സ്ഥാപിക്കുന്ന നിലയത്തെ ആണവനിലയം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

റിയാക്റ്റർ എന്നത് ഒരു സംഭരണിയാണ്; ഇതിനുള്ളിൽ ആണവ ഇന്ധനം അണുവിഘടനത്തിന് വിധേയമായി താപോർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. വിഘടനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന അണുക്കൾ ന്യൂട്രോണുകളെ പുറന്തള്ളുന്നു. ഈ ന്യൂട്രോണുകൾ മറ്റു അണുകേന്ദ്രങ്ങളിൽ പതിച്ച് അവയേയും വിഘടിപ്പിച്ച് ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ സംജാതമാകുന്നു.

ചെയിൻ റിയാക്ഷനും, ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപവും സ്ഥിരമായ നിരക്കിൽ നടക്കുന്നതിന് റിയാക്റ്ററിന്റെ കാമ്പിൽ നിയന്ത്രണദണ്ഡുകളും, ഉത്സർജ്ജിക്കപ്പെടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗത നിയന്ത്രിച്ച് അണുവിഘടനം കാര്യക്ഷമമാക്കുന്നതിന് മോഡറേറ്ററും ഉണ്ടായിരിക്കും.

റിയാക്റ്ററിൽ ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം അവിടെ നിന്നും നീക്കി ജലം തിളപ്പിക്കുന്നതിനായി റിയാക്റ്റർ കാമ്പിൽ ശീതീകാരി ചംക്രമണം ചെയ്തു കൊണ്ടിരിക്കും. ഇത് വാതകരൂപത്തിലുള്ളതോ ദ്രാവകരൂപത്തിലുള്ളതോ ആവാം. റിയാക്റ്റർ കാമ്പിൽ നിന്നും താപം സ്വീകരിച്ചൊഴുകുന്ന ശീതീകാരി, താപകൈമാറ്റ അറയിലേക്ക് ഈ താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു. അവിടെ ജലം തിളപ്പിച്ച് നീരാവിയാക്കി മാറ്റുന്നു. വൈദ്യുത ജനിത്രവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ടർബൈൻ ഈ നീരാവി ഉപയോഗിച്ച് കറക്കി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്റ്ററുകൾ ആണവവികിരണങ്ങൾ അതിനു പുറത്തേക്കും പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുണ്ട്. റേഡിയോ ഐസോട്ടോപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഈ വികിരണങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ സാധിക്കും. ആണവവികിരണങ്ങൾ ജീവജാലങ്ങൾക്ക് ഹാനികരമായതിനാൽ വികിരണങ്ങൾ പുറത്തേക്കു വരുന്നതിനെ തടയുന്നതിന് റിയാക്റ്ററുകളെ സംരക്ഷണകവചങ്ങൾ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞിരിക്കും.

പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ

1. റിയാക്ടർ കോർ
2. ഇന്ധനങ്ങൾ
3. ന്യൂട്രോൻ സ്രോതസ്സ്
4. മോഡറേറ്റർ
5. നിയന്ത്രണ ദണ്ഡുകൾ
6. റേഡിയേഷൻ തടയുവാനുള്ള കവചം
7. കൂളൻറ്സ്

റിയാക്ടർ കോർ (കാമ്പ്)

സ്വിറ്റ്സർലന്റിലെ ഇ.പി.എഫ്.എൽ.-ൽ ഗവേഷണാവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ചെറിയ ആണവറിയാക്റ്ററിന്റെ കാമ്പ്

ആണവറിയാക്റ്ററിൽ അണുവിഘടനം നടക്കുന്ന കേന്ദ്രഭാഗമാണ്‌ കാമ്പ് (Core) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ആണവ ഇന്ധനം, ശീതീകാരി, നിയന്ത്രണദണ്ഡുകൾ, മോഡറേറ്റർ എന്നിവയാണ് കാമ്പിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ.

ഇന്ധനങ്ങൾ

യുറേനിയം -235, യുറേനിയം -233, പ്ലൂട്ടോണിയം -239

ന്യൂട്രോൺ സ്രോതസ്സ്

ബെറിലിയം പൗഡറിന്റേയും പൊളോണിയത്തിന്റേയും മിശ്രിതമാണ് ന്യൂട്രോണ് ഉറവിടമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്

മോഡറേറ്റർ

ആണവറിയാക്റ്ററിനകത്ത് അണുവിഘടനം അനുസ്യൂതം നടക്കുന്നതിന് സഹായിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളാണിവ.

അണുവിഘടനം നടക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രോണുകളാണ് മറ്റു അണുക്കളെ പിളർത്തി ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ നിലനിർത്തുന്നത്. വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകളേക്കാൾ എളുപ്പം അണുകേന്ദ്രം പിളർക്കുന്നതിന് സാധിക്കും. വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ അണുകേന്ദ്രത്തിൽ തട്ടി തിരിച്ചുവരാനുള്ള സാധ്യതയേറെയാണ് എന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം.

അണുവിഘടനം നടക്കുമ്പോൾ അതിവേഗത്തിലുള്ള ന്യൂട്രോണുകളാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഇക്കാരണം കൊണ്ട് മിക്ക റിയാക്റ്ററുകളിലും ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗത കുറച്ച് ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ നിലനിർത്തുന്നതിന് മോഡറേറ്റർ ആവശ്യമാണ്. സാധാരണ ജലം, ഘനജലം, ഗ്രാഫൈറ്റ് മുതലായ വസ്തുക്കളാണ് മോഡറേറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഇത് റിയാക്റ്ററിന്റെ കാമ്പിലായിരിക്കും ഉണ്ടായിരിക്കുക.

നിയന്ത്രണ ദണ്ഡുകൾ

ആണവറിയാക്റ്ററിന്റെ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കാനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോഹദണ്ഡുകളാണിവ.

നിയന്ത്രണദണ്ഡുകൾ റിയാക്റ്ററിന്റെ കാമ്പിലേക്കിറക്കിയും പുറത്തേക്ക് വലിച്ചുമാണ് റിയാക്റ്ററിനകത്തെ ചെയിൻ റിയാക്ഷനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. ദണ്ഡ് അകത്തേക്കിറങ്ങുമ്പോൾ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ മന്ദഗതിയിലാകുകയും പുറത്തേക്ക് വലിക്കുമ്പോൾ റിയാക്ഷന്റെ തോത് കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു.

നിയന്ത്രണദണ്ഡുകളിൽ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള ബോറോൺ, കാഡ്മിയം തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കും. ദണ്ഡ് റിയാക്റ്ററിലേക്കിറക്കുമ്പോൾ ചെയിൻ റിയാക്ഷന് കാരണമാകുന്ന ന്യൂട്രോണുകളെ ഇവ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനാൽ റിയാക്ഷൻ കുറയുന്നു. അവശ്യഘട്ടങ്ങളിൽ ചെയിൻ റിയാക്ഷനെ പരിപൂർണ്ണമായി നിർത്തി റിയാക്റ്ററിന്റെ പ്രവർത്തനം നിർത്തുന്നതിനും നിയന്ത്രണദണ്ഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സാധിക്കും.

റേഡിയേഷൻ തടയുവാനുള്ള കവചം

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ നടക്കുമ്പോൾ ഗാമാ വികിരണങ്ങൾ പോലെയുള്ള വിനാശകാരികളായ വികിരണങ്ങൾ ഉണ്ടാകാറുണ്ട്. ഇവയിൽ നിന്ന് ജീവജാലങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുവേണ്ടി കോറിനും റിയാക്ടറിനും ചുറ്റുമായി കട്ടികൂടിയ കറുത്തീയ പാളികളും കോൺക്രീറ്റ് പാളികളും ഉപയോഗിച്ച് കവചമുണ്ടാക്കുന്നു.

കൂളൻ്റസ്

ഫിഷൻ റിയാക്ഷന്റെ ഫലമായി വളരേയേറെ താപം ഉണ്ടാകുന്നു . ഈ താപം കോറിനു പുറത്തുകൊണ്ടുവരുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളാണ് കൂളന്റസ്. ഉന്നത മർദ്ദത്തിലുള്ള ജലം ദ്രാവകലോഹങ്ങൾ എന്നിവ കൂളൻ്റസ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അപകടസാധ്യത

റിയാക്റ്ററിനകത്ത് നടക്കുന്ന ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ അനിയന്ത്രിതമാകുകയോ, ശീതികരണസംവിധാനം പ്രവർത്തനരഹിതമാകുകയോ ചെയ്താൽ കാമ്പിലെ താപനില വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുകയും കാമ്പും അതിന്റെ കവചങ്ങളും പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും ഭീമമായ ഒരു ദുരന്തത്തിൽ കലാശിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇത്തരം പ്രശ്നങ്ങൾ പല ആണവനിലയങ്ങളിലും സംഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്. ചെർണോബിൽ ദുരന്തം ഇതിനൊരുദാഹരണമാണ്.

ആണവ വികിരണം

ആണവ ചോർച്ച ഉണ്ടാവുകയോ ആണവ മാലിന്യങ്ങൾ ശരിയാം വണ്ണം സംസ്കരിക്കതിരിക്കുകയോ ചെയ്‌താൽ താഴെ പറയുന്ന തടയാനാവാത്ത ദുരന്തങ്ങൾ ഉണ്ടായേക്കും.

1. ജൈവ കോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്നു.
2. പ്രോട്ടീന് തന്മാത്രകളെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു.
3. ഗാമാ വികിരണങ്ങള് DNA തന്മാത്രയിലെ ജനിതക പരിവർത്തനം ഉണ്ടാക്കുന്നു
4. കാൻസർ രോഗത്തിന് കാരണമാക്കുന്നു.
5. ജനിതക വൈകല്യങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.
6. ജൈവവൈവിധ്യം നശിപ്പിക്കുന്നു.

മറ്റു മാർഗ്ഗങ്ങൾ

നമ്മുടെ ഊർജ്ജ സുരക്ഷയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചർച്ചകളിൽ നിന്നാണല്ലോ ആണവനിലയങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കാനുള്ള തീരുമാനം വരുന്നത്. എന്നാൽ പുതുക്കാൻ കഴിയാത്ത കൽക്കരി, പെട്രോൾ, ഡീസൽ എന്നിവയുടെ ശ്രേണിയിൽ തന്നെയാണ് ആണവോർജ്ജവും സ്ഥാനം പിടിച്ചിരിക്കുന്നത്.

എന്നാൽ ആത്യന്തികമായി സൗരോർജ്ജത്തിനു മാത്രമേ നമ്മുടെ ഊർജ്ജ ആവശ്യങ്ങൾ സുസ്ഥിരമായി നിറവേറ്റാൻ കഴിയൂ. സൗരോർജ്ജം നേരിട്ടും, കാറ്റ്, ബയോ മാസ്, തിരമാല, ജലവൈദ്യുതി എന്നീ രൂപങ്ങളിലും നമുക്ക് അത് ലഭ്യമാണ്. അതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെട്ടു വരികയും ചെലവ് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞു വരികയുമാണ്.

ഇതും കാണുക

• ആണവ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ
• തെർമോന്യൂക്ലിയർ റിയാക്റ്റർ
• ബ്രീഡർ റിയാക്റ്റർ
• അണുശക്തി
• ആണവ അവശിഷ്ടം
• ഫുകുഷിമ
• കൂടംകുളം

അവലംബം

• ഡോർലിങ് കിൻഡർസ്ലെയ് - കൺസൈസ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ സയൻസ് - ലേഖകൻ: നീൽ ആർഡ്‌ലി

പുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ

• മലയാളം വാരിക, 2012 ഏപ്രിൽ 27 Archived 2016-03-06 at the Wayback Machine.
• ദ എക്കണോമിസ്റ്റ്, 2012 മാർച്ച് 10