अणुउर्जा कितीही आकर्षक दिसली तरी तिच्यामुळे मानवजातीचा सर्वनाश होवू शकतो हे जपानच्या भूकंपाने व त्सुनामीने दाखवून दिले आहे. जपानसारख्या शिस्तप्रिय, नियमांचे काटकोरपणे पालन करणार्या, कामचुकारपणा व लाचलुचपत यापासून अलिप्त असलेल्या जनतेची जर अशी वाताहात होवू शकते तर या सर्व गुणांपासून दूर असणार्या आपल्या सारख्यांचे भवितव्य का्य? आजही आपले पुढारी अणुउर्जेचा हिरीरीने पुरस्कार करीत आहेत.
फुकुशिमा येथील अणुऊर्जा निर्मिती केंद्रावर कोसळलेल्या आपत्तीविषयी चर्चा करण्याअगोदर सर्वसाधारण अणुभट्टीची स्थूल रचना कशी असते हे समजणे आवश्यक आहे.
आकृती क्र. 1 मध्ये दाखविल्याप्रमाणे जिथे परमाणूंच्या भंजनाची साखळी प्रक्रिया होत राहाते त्या संयंत्राला न्यूक्लिअर रिअॅक्टर म्हणतात. यामधे मुख्यतः कोअर, कंट्रोल रॉड्स आणि रिअॅक्टर असे तीन घटक असतात. अणुइंधन म्हणजे युरेनियम, कोअरमधे असते. त्या भागावर दाखविलेल्या कंट्रोल रॉड्समुळे साखळी प्रक्रियेचे नियंत्रण होते. रिअॅक्टर म्हणजे एक प्रकारचे तीव्र दाब असलेले पात्र असते. या पात्रामधेच इतर दोन घटक -कोअर आणि कंट्रोल रॉड्स- व कंट्रोल रॉड्सना आधार देणारी तबकडी बसवलेली असते. परमाणुभंजनामुळे निर्माण झालेल्या उष्णतेमुळे रिअॅक्टरमधले पाणी तापते. पाणी प्रचंड दाबाखाली तापत असल्याने त्याचे तापमान 100 डिग्री सेंटिग्रेडपेक्षा बरेच जास्त असून सुद्धा पाण्याची वाफ न होताच हे तापलेले पाणी एका पाईपद्वारे दुसर्या एका पात्रातील पाण्यामधे त्या पाईपमधून फिरवून पुन्हा रिअॅक्टरमधे पंप केले जाते. त्यावेळेस पाण्याचे तापमान बरेच कमी झालेले असते. ते पुन्हा सतत चालू असलेल्या पण नियंत्रित असलेल्या साखळी भंजन प्रक्रियेमुळे सतत तापत राहाते.
आता आकृती क्र. 2 कडे वळूया.
यामधे दाखविल्याप्रमाणे आपण आधी चर्चिलेला रिअॅक्टर आणि वाफ बनविण्याचे संयंत्र दोन्ही दाखविलेले आहेत. ही दोन्ही संयंत्रे एका कंटेनमेंट बिल्डिंगमधे असतात. प्रचंड दाब असलेल्या वाफेमुळे अणुऊर्जा केंद्रातील टर्बोजनरेटरच्या सहाय्याने वीज निर्मिती होते. ही वाफही स्टीम कंडेन्सरमधे थंड करून त्याचे पाणी होते. हे पाणी पुन्हा स्टीम जनरेटरमधे पंप केले जाते. (या सर्व संयंत्रांसाठी असलेल्या मराठीतील प्रतिशब्दांपेक्षा इंग्रजी शब्द लोकांच्या जास्त परिचयाचे असतात म्हणून इंग्रजी शब्दच वापरले आहेत)
अणुऊर्जा केंद्रातही इतर वीजनिर्मिती केंद्रांप्रमाणे टर्बोजनरेटरच्या सहाय्याने वीज निर्माण केली जाते.पण टर्बोजनरेटर फिरविण्यासाठी लागणारी वाफ उत्पन्न करायला जी उष्णता लागते तिच्या निर्मिती प्रक्रियेमधे मात्र बराच फरक आहे. कोळसा किंवा इतर ज्वालाग्राही पदार्थ पुरेशी उष्णता व हवा मिळताच जळू लागतात अणि संपूर्ण साठा संपेपर्यंत जळत राहू शकतात. एकदा भट्टी पेटविली की त्यामधे जोपर्यंत इंधनाचा पुरवठा होत राहील तोपावेतो ज्वलन क्रिया होत राहाते व उष्णता निर्माण होत राहाते. अणुउर्जा केन्द्रातील इंधनामधे परमाणु भंजन होणे इतके सहज नसते. ते आकृतीमधे दाखविलेल्या रिअॅक्टरमधेच होवू शकते. ग़ोडाऊनमधे (हेही कोळशाच्या गोडाऊनपेक्षा फारच वेगळे असते) ठेवलेला कोळसा जसा पेट घेवू शकतो तसे गोडाउनमधे ठेवलेल्या फ्युएल रॉड्समधे एखादा न्यूट्रॉनचा झोत काही कारणाने घुसलाच तर त्यातील युरेनियम 235 मधल्या काही अणूंचे भंजन होईल. परंतु त्यातून बाहेर पडलेले न्यूट्रॉन्स प्रकाशकिरणांएवढ्या वेगाने इतस्ततः फेकले जातील. आणि पहिल्यापेक्षाही संख्येने कमी असलेल्या न्यूट्रॉनवर धडकून त्यांचे भंजन होईल. भंजन अशा तर्हेने कमी होत होत थांबून जाईल. केवळ क्षणार्धात भंजन प्रक्रिया बंद पडेल.
आणखी एक लक्षणीय फरक म्हणजे ज्वलन प्रक्रिया पाणी ओतल्यास थांबते पण अणुभंजनासाठी तयार केलेले फ्युएल रॉड्स तर रिअॅक्टरमधे चक्क पाण्यातच बुडवून ठेवलेले असतात. त्यामधे इंधन एकत्र न ठेवता पसरून थोड्या थोड्या अंतरावर ठेवलेले असते. त्यामुळे वर वर्णन केल्यासारखे भंजन प्रक्रियेमधून बाहेर पडलेले न्यूट्रॉन्स निसटून न जाता इतर युरेनियम अणूंवर आपटण्याची शक्यता वाढते. शिवाय रिअॅक्टरचे पात्र पाण्याने भरलेले असल्याने इंधनामधून बाहेर पडलेले न्यूट्रॉन्स पाण्यातील हायड्रोजनच्या परमाणूंवर आदळून त्यांची गती मंदावेल. आणि बरेचसे न्यूट्रॉन्स दिशा बदलून आतल्या आतच घुटमळल्यामुळे त्यांची इंधनातील युरेनियम अणूंवर आदळण्याची शक्यता बरीच वाढेल. आणि भंजनाची साखळी आपोआप चालू राहील. त्यासाठी इंधन सतत पाण्यामधे बुडलेले असणे आवश्यक आहे.
अणुभट्टीमधील भंजनक्रिया होण्यासाठी पुरेसे द्रव्य भट्टीमधे असेल तर भंजन क्रिया सर्व भागामधे एकदम सुरू होते आणि इंधन द्रव्याचे परिमाण विशिष्ट पातळीपेक्षा खाली गेल्यास क्रिया सर्वत्र एकदम बंद पडते. गरजेपेक्षा एखादा ग्रॅम एवढे सुद्धा इंधन कमी असून चालत नाही.तेवढ्याने सुद्धा फिशन चेन रिअॅक्शन- भंजनप्रक्रियेची साखळी थांबणारच. पुरेसे म्हणजे किती इंधन द्रव्य (क्रिटिकल मास) हे त्या त्या रिअॅक्टरच्या प्रकारावर अवलंबून असते. इंधन द्रव्य भंजनामुळे कमी होत होत प्रक्रिया थांबली तरी सुद्धा जवळजवळ पहिल्या इतकेच युरेनियम त्या जाग़ी शिल्लकच असते.
भट्टीमध्ये निर्माण होणारे अतिरिक्त न्यूट्रॉन्स कंट्रोल रॉड्समधून शोषून घेतले जातात आणि त्याद्वारे भंजन प्रक्रियेचे नियंत्रण केले जाते. तसे न झाल्यास भंजन प्रक्रिया नियंत्रणाबाहेर जाईल. भट्टीमधील युरेनियम 235 चे प्रमाण जसे जसे कमी होत जाते तसे तसे कंट्रोल रॉड्स बाहेर पडत जातात. ते पूर्ण बाहेर पडल्यास प्रक्रिया थांबेल म्हणून त्याआधीच ज्या फ्युएल रॉड्समधील युरेनियम 235 चे प्रमाण कमी झाले असेल ते काढून त्याजागी युरेनियम 235 चे योग्य प्रमाण असलेले फ्युएल रॉड्स घालतात. आणि प्रक्रिया चालू ठेवतात.
आपले कर्तव्य पार पाडल्यानंतर बाहेर काढलेल्या इंधनाला स्पेन्ट फ्युएल म्हणतात. त्याचे वजन किंवा आकार यांच्यातील घट अगदी नगण्य असते. वजन आणि आकार दोन्ही पहिल्या एवढेच असतात. परंतु ते बाहेर काढलेले वीजमिर्मितीसाठी निरुपयोगी असलेले इंधन-स्पेन्ट फ्युएल- अत्यंत किरणोत्सर्गी असते आणि त्यातून सतत उष्णता बाहेर पडत असते. ही क्रिया हळू हळू कमी होत असली तरी दीर्घ काळ चालू राहाते. रिअॅक्टर बंद करून विघटन क्रिया थांबविता येते आणि त्यातून निर्माण होणारी उष्णताही थांबविता येते. परंतु या स्पेन्ट फ्युएलमधील किरणोत्सारी विघटन कोणत्याही मार्गाने थांबविता येत नाही. त्यामुळे त्याला थंड करीत राहणे एवढाच मार्ग शिल्लक राहातो. ही राखेमधील उष्णता वाहून नेणारी यंत्रणा विजेच्या अभावी कोलमडली आहे. आता ही राख थंड कशी करायची हीच फुकुशिमाची सर्वात मोठी समस्या आहे.
ही राख किरणोत्सर्गी असल्यामुळे तिला कोणाच्याही संपर्कात येवू देणे धोक्याचे असते. शिवाय तिच्यापासून भंजनक्षम द्रव्य पुढे मागे मिळविण्याचा उपाय सापडेल या आशेने ती रिअॅक्टरच्या आवारामधेच एका पाण्याच्या टाकीमधे साठवून ठेवली जाते. फुकुशिमा येथे रिअॅक्टरमधले इंधन आणि ही राख या दोन्ही गोष्टींना थंड करण्यासाठी पाण्याचा सतत प्रवाह राहील अशी यंत्रणा केलेली होती. तीच निकामी झाल्यामुळे हे महासंकट उत्पन्न झालेले आहे. एकापुढे एक अशी संकटांची मालिकाच चालू झाली आहे.
इतर कोणतेही यंत्र आत काय बिघाड झाला आहे ते पाहण्यासाठी उघडता येते. तशी सोय या रिअॅक्टरमधे नाही. त्यासाठी प्रेशर, तापमान, वेगवेगळ्या ठिकाणच्या विकीरणांचे प्रमाण यासारखी मोजमापे घेणे व त्यांची नोंद ठेवणे यावर अवलंबून राहावं लागतं.
रिअॅक्टरची अतिशय सोपी आणि साधी करून दाखविलेली रचना आपण सुरुवातीलाच पाहिली आहे. अर्थातच प्रत्यक्षांत खूपच गुंतागुंतीची व सर्वसामान्यांच्या आकलनापलिकडची असते हे लक्षात ठेवून आपण फुकुशिमाच्या समस्यांबद्दल चर्चा करू. फुकुशिमा दायची (दायची म्हणजे नंबर वन) येथे असे सहा रिअॅक्टर बांधलेले आहेत. त्यापैकी क्रमांक 4,5 व 6 हे रिअॅक्टर योग्य अवस्थेत राहावे म्हणून तपासणीसाठी (मेन्टेनन्ससाठी) भूकंपाअगोदरच काही दिवसापासून बंद केलेले होते. 1, 2 आणि 3 ही चालू असलेली संयंत्रे भूकंपाचा जोराचा झटका बसताच आपोआप बंद झाली आणि त्यामधील परमाणुविघटन थांबले. तसेच टर्बाइनही फिरण्याचे थांबले. परंतु तयार झालेली वाफ थंड करण्यासाठी कूलिंग टॉवरमधले किंवा समुद्राचे पाणी पंपाने मारावे लागते. ही वाफ किरणोत्सर्गी असल्यामुळे तिला हवेमधे सोडून देता येत नाही. एरवी यासाठी लागणारी सर्व यंत्रणा सज्ज असल्याने या नियोजनबद्ध क्रिया सुरळीतपणे पार पडतात. पंप चालविण्यासाठी अणुउर्जाकेन्द्रातील इतर युनिट्समधून, किंवा ग्रिडला जोडलेल्या तारांच्या जाळ्यामधून वीज पुरवठा होवू शकतो. त्याशिवाय डीझेल जनरेटर आणि बॅटरीज पण सज्ज असतात. काँप्यूटरच्या सहाय्याने सर्व यंत्रणा, लिफ्ट, प्रकाश यंत्रणा सर्व काही यंत्रणा चालू राहतात.
फुकुशिमामध्ये सर्व युनिट्स एकदम बंद झाली ग्रिडमधली वीज भूकंपामुळे थांबली. त्यानंतर डीझेल जनरेटर्स सुरू होवून रिअॅक्टरला थंड करण्याचे काम सुरू झाले. परंतु तासाभरातच त्सुनामीची 14 मिटर (चार मजल्यांपेक्षा जास्त उंचीची) न भूतो न भविश्यति अशी लाट जपानच्या पूर्वकिनार्यावर येवून आदळली. समुद्राचे पाणी आत येवू नये म्हणून बांधलेली सात मिटर उंचीची संरक्षक भिंत ओलांडून समुद्राच्या पाण्यामधे तळघर आणि तळमजला पूर्ण बुडाले. त्सुनामीच्या तडाख्याने तेथील डीझेल जनरेटर्स तोडून मोडून निकामी केले. संपूर्ण देशात हाहाःकार माजल्याने कुठूनही मदत मिळणे अशक्य होते. सर्व व्यवस्था कोलमडल्याने पाण्याचा पुरवठाही थांबला अणि रिअॅक्टरचे तापमान वाढत चालले. प्रेशर व उष्णता कमी करण्यासाठी वेगवेगळ्या यंत्रणा व भरपूर पाणी साठवून ठेवलेले असते. परंतु त्यासाठी लागणारी वीजही उपलब्ध होणार नाही असे मात्र कोणालाच कधी वाटले नव्हते. प्रलयंकारी त्सुनामीने हीही त्रुटी लक्षात आणून दिली. काय घडले आहे याचा अंदाज येताच आणिबाणीची घोषणा करण्यात आली आणि रिअॅक्टरच्या 20 किलोमिटर परिसरातील लोकांचे स्थलांतर करण्यात आले.
तिन्ही रिअॅक्टरचे तापमान वाढत चालले. त्यातून तयार झालेला हायड्रोजन वायू बाहेर पडून त्याचा स्फोट झाला. त्यामुळे बिल्डिंगची छपरे उडाली आणि भिंती कोसळल्या. रिअॅक्टरच्या शेजारील राख (स्पेन्ट फ्युएल) ठेवण्यासाठी टाकीतील पाणीही थंड करणे आवश्यक होते. त्यातील पाण्याची पातळी वाफ होवून खाली खाली जात राहिली. क्रमांक 4 च्या रिअॅक्टरमधील राखेने उग्र रूप धारण केले व त्या इमारतीला आग लागली. अग्निशामक व्यवस्था तर पार कोलमडलेली असल्याने या आगीवर हेलिकॉप्टरने पाणी ओतण्यात आले. अशीच आग इतर ठिकाणी लागू नये म्हणून सगळीकडेच पाण्याचा वर्षाव करण्यात आला. खरे तर यासाठी पूर्ण शुद्ध केलेले पाणीच वापरतात परंतु सर्वच यंत्रणा निकामी झाल्यामुळे चक्क समुद्राचे पाणी वापरले जात आहे. या बाहेरून आणलेल्या पाण्याची तिथे डबकी झालेली आहेत. ते समुद्रामधे सोडता येत नाही. त्याची वाफ होवून आणि ते जमीनीमधे मुरून हळुहळू कमी होईल. पण त्यामुळे किरणोत्सारी द्रव्ये पर्यावरणात मिसळत आहेत. काळानुसार रिअॅक्टर हळूहळू थंड होईल या आशेने डबकी कमी करण्यासाठी पाणी मारणे आता कमी केले आहे.
देशभर सुरक्षिततेचे अनेक उपाय योजले जात आहेत. आयोडीनच्या गोळ्या वाटल्या जात आहेत. अणुबॉम्बचा पहिला तडाखा सोसावा लागलेल्या जपानला नियतीने अणुउर्जा निर्मितीकेन्द्राचा हा दुसरा तडाखा दिला आहे. कुठलीच नैसर्गिक साधन संपत्ती नसलेल्या आणि पायाखाली थरथरणारी जमीन व माथ्यावरून आग ओकणारे ज्वालामुखी घेवून उगवत्या सूर्याच्या या जपानी भूमीलासुद्धा या तडाख्यातून सावरायला बराच वेळ लागणार आहे. जागतिक पर्यावरणाला झालेल्या क्षतीचा प्रश्न तितकाच भेडसावणारा आहे. जपानचा किरणोत्सर्ग कॅलिफोर्नियापर्यंत पोचला आहे.
पण यापासून आपण काही धडा शिकणार आहोत का? ज़र्मनी, स्वित्झरलंड आणि लिथुवानिया या देशांनी जुन्या अणुभट्या बंद करण्याचा निर्णय घेतला आहे. अणुउर्जा कितीही आकर्षक दिसली तरी तिच्यामुळे मानवजातीचा सर्वनाश होवू शकतो हे जपानच्या भूकंपाने व त्सुनामीने दाखवून दिले आहे. जपानसारख्या शिस्तप्रिय, नियमांचे काटकोरपणे पालन करणार्या, कामचुकारपणा व लाचलुचपत यापासून अलिप्त असलेल्या जनतेची जर अशी वाताहात होवू शकते तर या सर्व गुणांपासून दूर असणार्या आपल्या सारख्यांचे भवितव्य का्य? आजही आपले पुढारी अणुउर्जेचा हिरीरीने पुरस्कार करीत आहेत.
वारा, पाऊस, सूर्यप्रकाश या निर्धोक अक्षय्य उर्जांची बरसात निसर्ग आपल्यावर करीत असतांना त्यांच्या विकासावर खर्च करण्याऐवजी आपण त्याहीपेक्षा महाग व धोकादायक उर्जेच्या मागे लागलो आहोत. डोंगर-दर्या, झाडे-जंगले, नद्या-सरोवरे यांचे पावित्र्य जपायला शिकविणारी संस्कृती सोडून आपण भौतिकाच्या लालचीने निसर्गाचे अमर्याद शोषण चालविले आहे. हे सर्व थांबवून संभाव्य संकटांना तोंड देण्यासाठी गरज असलेले लोकशिक्षण, त्यासाठी लागणारी यंत्रणा व शिस्त आणि सर्वात महत्वाचे म्हणजे परिस्थितीचे यथातथ्य आकलन होण्यासाठी लागणारी नैतिकता आणि वैज्ञानिक दृष्टिकोन यांची बैठक रुजविण्याची आवश्यकता आहे. त्याऐवजी श्रद्धा, भजन-पूजन, यज्ञ-याग, व्रतवैकल्ये, उपासतापास यागोष्टींचा काही उपयोग नाही.
–सुमन ओक