संपादक का नोट: यह कहानी सोमवार, १० जून को शाम ४:४५ बजे अपडेट की गई। EDT।
नई एचबीओ मिनिसरीज "चेर्नोबिल" में, रूसी वैज्ञानिकों ने चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में रिएक्टर 4 में एक विस्फोट के कारण को उजागर किया, जिसने पूरे उत्तरी यूरोप में रेडियोधर्मी सामग्री को उगल दिया।
उस रिएक्टर, जिसे RBMK-1000 कहा जाता है, को चेरनोबिल दुर्घटना के बाद मौलिक रूप से त्रुटिपूर्ण पाया गया। और फिर भी रूस में ऑपरेशन में एक ही प्रकार के रिएक्टर के 10 अभी भी हैं। हमें कैसे पता चलेगा कि वे सुरक्षित हैं?
संक्षिप्त उत्तर है, हम नहीं। विशेषज्ञों का कहना है कि इन रिएक्टरों को एक और चेरनोबिल-शैली की आपदा के जोखिम को कम करने के लिए संशोधित किया गया है, लेकिन वे अभी भी उतना सुरक्षित नहीं हैं। और कोई अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा उपाय नहीं हैं जो समान दोष वाले नए पौधों के निर्माण को रोकेंगे।
"पूरी तरह से विभिन्न प्रकार के रिएक्टरों की संख्या है, जिन्हें अब विभिन्न देशों में माना जा रहा है, जो मानक प्रकाश-जल रिएक्टर से काफी अलग हैं, और उनमें से कई में सुरक्षा खामियां हैं, जो डिजाइनर कम कर रहे हैं," एडविन लाइमैन ने कहा, वरिष्ठ वैज्ञानिक और चिंतित वैज्ञानिकों के संघ में परमाणु सुरक्षा परियोजना के कार्यवाहक निदेशक।
लिमन ने लाइव साइंस को बताया, "जितनी चीजें बदलती हैं, उतनी ही वे रहते हैं।"
रिएक्टर ४
चेरनोबिल आपदा के केंद्र में आरबीएमके -1000 रिएक्टर था, जो केवल सोवियत संघ में इस्तेमाल किया गया एक डिजाइन था। रिएक्टर अधिकांश प्रकाश-पानी परमाणु रिएक्टरों से भिन्न था, जो कि अधिकांश पश्चिमी देशों में उपयोग किए जाने वाले मानक डिजाइन थे। (वाशिंगटन राज्य के हनफोर्ड साइट पर कुछ शुरुआती अमेरिकी रिएक्टर समान दोषों के साथ एक समान डिजाइन थे, लेकिन 1960 के दशक के मध्य में तय किए गए थे।)
प्रकाश-जल रिएक्टरों में एक बड़ा दबाव पोत होता है जिसमें परमाणु सामग्री (कोर) होती है, जिसे पानी की एक परिसंचारी आपूर्ति द्वारा ठंडा किया जाता है। परमाणु विखंडन में, एक परमाणु (यूरेनियम, इस मामले में), विभाजन करता है, जिससे गर्मी और मुक्त न्यूट्रॉन बनते हैं, जो अन्य परमाणुओं में ज़िंग करते हैं, जिससे वे गर्मी और अधिक न्यूट्रॉन को विभाजित और जारी करते हैं। गर्मी परिसंचारी पानी को भाप में बदल देती है, जो फिर बिजली पैदा करते हुए एक टरबाइन को बदल देती है।
प्रकाश-जल रिएक्टरों में, पानी कोर के भीतर चल रहे परमाणु विखंडन को नियंत्रित करने में मदद करने के लिए एक मध्यस्थ के रूप में भी कार्य करता है। एक मध्यस्थ मुक्त न्यूरॉन्स को धीमा कर देता है ताकि वे विखंडन प्रतिक्रिया को जारी रखने की अधिक संभावना रखते हैं, जिससे प्रतिक्रिया अधिक कुशल हो जाती है। जब रिएक्टर गर्म होता है, तो अधिक पानी भाप बन जाता है, और इस मॉडरेटर की भूमिका निभाने के लिए कम उपलब्ध होता है। नतीजतन, विखंडन की प्रतिक्रिया धीमी हो जाती है। यह नकारात्मक प्रतिक्रिया लूप एक महत्वपूर्ण सुरक्षा विशेषता है जो रिएक्टरों को ओवरहीटिंग से बचाने में मदद करता है।
RBMK-1000 अलग है। यह शीतलक के रूप में भी पानी का उपयोग करता है, लेकिन ग्रेफाइट ब्लॉकों के साथ मॉडरेटर के रूप में। रिएक्टर डिज़ाइन की विविधताओं ने इसे सामान्य से कम समृद्ध ईंधन का उपयोग करने और चलाने के दौरान ईंधन भरने की अनुमति दी। लेकिन शीतलक और मध्यस्थ भूमिकाओं के साथ, "अधिक भाप, कम प्रतिक्रिया," की नकारात्मक प्रतिक्रिया लूप टूट गई। इसके बजाय, RBMK रिएक्टरों ने "सकारात्मक शून्य गुणांक" कहा है।
जब एक रिएक्टर में एक पॉजिटिव शून्य गुणांक होता है, तो विखंडन की गति तेज हो जाती है, क्योंकि शीतल जल भाप की बजाय धीमा हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उबलते पानी में बुलबुले, या voids खुलते हैं, न्यूट्रॉन के लिए विखंडन-बढ़ाने वाले ग्रेफाइट मॉडरेटर के लिए सही यात्रा करना आसान होता है, एक परमाणु भौतिक विज्ञानी लार्स-एरिक डी गेयर ने कहा, जो स्वीडिश रक्षा अनुसंधान एजेंसी से सेवानिवृत्त है।
वहां से, उन्होंने लाइव साइंस को बताया, समस्या का निर्माण होता है: विखंडन अधिक कुशल हो जाता है, रिएक्टर गर्म हो जाता है, पानी भाप बन जाता है, विखंडन अभी भी अधिक कुशल हो जाता है, और प्रक्रिया जारी रहती है।
आपदा में भागना
जब चेरनोबिल संयंत्र पूरी शक्ति से चल रहा था, तो यह एक बड़ी समस्या नहीं थी। उच्च तापमान पर, यूरेनियम ईंधन जो कि विखंडन प्रतिक्रिया को शक्ति देता है, अधिक न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, जिससे यह कम प्रतिक्रियाशील होता है।
कम बिजली पर, हालांकि, RBMK-1000 रिएक्टर बहुत अस्थिर हो जाते हैं। 26 अप्रैल, 1986 को चेरनोबिल दुर्घटना में रन-अप में, ऑपरेटर यह देखने के लिए परीक्षण कर रहे थे कि संयंत्र के टरबाइन एक बिजली आउटेज के दौरान आपातकालीन उपकरण चला सकते हैं या नहीं। इस परीक्षण के लिए संयंत्र को कम बिजली से चलाने की आवश्यकता थी। जबकि बिजली को कम कर दिया गया था, ऑपरेटरों को आदेश को रोकने के लिए कीव के बिजली अधिकारियों द्वारा आदेश दिया गया था। एक पारंपरिक संयंत्र ऑफ़लाइन हो गया था, और चेरनोबिल की बिजली उत्पादन की आवश्यकता थी।
"यह बहुत मुख्य कारण था कि आखिरकार यह सब क्यों हुआ," डी जेर ने कहा।
प्लांट आंशिक रूप से 9 घंटे तक चला। जब ऑपरेटरों ने बाकी के अधिकांश हिस्सों को बिजली देने के लिए आगे बढ़ाया, तो रिएक्टर में न्यूट्रॉन-अवशोषित ज़ेनन का एक बिल्डअप हो गया था, और वे विखंडन के उचित स्तर को बनाए नहीं रख सके। बिजली लगभग कुछ भी नहीं गिरी। इसे बढ़ावा देने की कोशिश करते हुए, ऑपरेटरों ने अधिकांश नियंत्रण छड़ें हटा दीं, जो न्यूट्रॉन-अवशोषित बोरान कार्बाइड से बने होते हैं और विखंडन प्रतिक्रिया को धीमा करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऑपरेटरों ने रिएक्टर के माध्यम से पानी के प्रवाह को भी कम कर दिया। परमाणु ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, इसने सकारात्मक शून्य गुणांक को बढ़ा दिया। अचानक, प्रतिक्रिया वास्तव में बहुत तीव्र हो गई। सेकंड के भीतर, शक्ति 100 गुना बढ़ गई जो रिएक्टर को झेलने के लिए डिज़ाइन किया गया था।
अन्य डिज़ाइन दोष थे जिन्होंने एक बार शुरू होने के बाद स्थिति को नियंत्रण में लाना मुश्किल बना दिया। उदाहरण के लिए, नियंत्रण छड़ ग्रेफाइट के साथ इत्तला दे दी गई थी, डी गीर कहते हैं। जब संचालकों ने देखा कि रिएक्टर हाइयरवायर जाना शुरू कर रहा है और नियंत्रण छड़ को कम करने की कोशिश की, तो वे अटक गए। तत्काल प्रभाव विखंडन को धीमा करने के लिए नहीं था, बल्कि इसे स्थानीय स्तर पर बढ़ाने के लिए था, क्योंकि सुझावों में अतिरिक्त ग्रेफाइट ने शुरू में पास के विखंडन प्रतिक्रिया की दक्षता को बढ़ाया था। दो विस्फोट तेजी से पीछा किया। वैज्ञानिक अभी भी बहस करते हैं कि प्रत्येक विस्फोट का कारण क्या है। वे दोनों परिसंचरण तंत्र में दबाव में तेजी से वृद्धि से भाप विस्फोट हो सकते हैं, या एक भाप हो सकता है और दूसरा हाइड्रोजन विस्फोट जिसमें असफल रिएक्टर में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। विस्फोट के बाद मास्को के उत्तर में 230 मील (370 किलोमीटर) चेरेपोवेट्स में क्सीनन समस्थानिकों का पता लगाने के आधार पर, डी गेयर का मानना है कि पहला विस्फोट वास्तव में परमाणु गैस का एक जेट था जिसने वायुमंडल में कई किलोमीटर तक शूटिंग की थी।
बदलाव पूरा हुआ
सोवियत संघ में दुर्घटना के तत्काल बाद "बहुत ही बेकार समय" था, टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय में प्रौद्योगिकी के इतिहासकार जोनाथन कूपरस्मिथ ने कहा कि 1986 में मास्को में था। सबसे पहले, सोवियत अधिकारियों ने जानकारी को बंद रखा; राज्य द्वारा चलाए गए प्रेस ने कहानी को दफन कर दिया, और अफवाह की चक्की पर कब्जा कर लिया। लेकिन स्वीडन में दूर, डी गेयर और उनके साथी वैज्ञानिक पहले से ही असामान्य रेडियोधर्मी आइसोटोप का पता लगा रहे थे। अंतर्राष्ट्रीय समुदाय को जल्द ही सच्चाई का पता चल जाएगा।
14 मई को, सोवियत नेता मिखाइल गोर्बाचेव ने एक टीवी भाषण दिया जिसमें उन्होंने जो कुछ हुआ उसके बारे में खोला। सोवियत इतिहास में यह एक महत्वपूर्ण मोड़ था, कूपरस्मिथ ने लाइव साइंस को बताया।
कूपरसमिथ ने सोवियत संघ में पारदर्शिता की नवजात नीति का जिक्र करते हुए कहा, "यह ग्लासनोस्ट को वास्तविक बनाता है।"
इसने परमाणु सुरक्षा के सहयोग में एक नया युग भी खोला। अगस्त 1986 में, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी ने वियना में एक दुर्घटना के बाद का शिखर सम्मेलन आयोजित किया, और सोवियत वैज्ञानिकों ने खुलेपन की एक अभूतपूर्व भावना के साथ संपर्क किया, डी गेयर ने कहा, जिन्होंने भाग लिया।
"यह आश्चर्यजनक था कि उन्होंने हमें कितना बताया," उन्होंने कहा।
चेरनोबिल के जवाब में परिवर्तन के बीच ऑपरेशन में अन्य RBMK-1000 रिएक्टरों में संशोधन किए गए, 17 उस समय। विश्व परमाणु संघ के अनुसार, जो परमाणु ऊर्जा को बढ़ावा देता है, इन परिवर्तनों में कम शक्ति पर भगोड़ा प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए कोर में अवरोधकों को शामिल करना, ऑपरेशन में इस्तेमाल होने वाली नियंत्रण छड़ों की संख्या में वृद्धि और ईंधन संवर्धन में वृद्धि शामिल है। नियंत्रण छड़ को भी हटा दिया गया था ताकि ग्रेफाइट ऐसी स्थिति में न जाए जो प्रतिक्रियाशीलता को बढ़ाए।
चेरनोबिल के अन्य तीन रिएक्टर 2000 तक संचालित हुए, लेकिन बंद होने के बाद से, लिथुआनिया में दो और आरबीएमके हैं, जो यूरोपीय संघ में प्रवेश करने वाले उस देश की आवश्यकता के रूप में बंद हो गए थे। कुर्स्क में चार आरबीएमके रिएक्टर संचालित होते हैं, स्मोलेंस्क में तीन और सेंट पीटर्सबर्ग में तीन (दिसंबर 2018 में एक चौथा सेवानिवृत्त हुआ था)।
ये रिएक्टर "हमारे जितने अच्छे नहीं हैं," डी गेयर ने कहा, "लेकिन वे इससे बेहतर हैं जो वे इस्तेमाल करते थे।"
"डिजाइन के मूलभूत पहलू थे जो तय नहीं किए जा सकते थे कि वे क्या करते हैं," लाइमैन ने कहा। "मैं यह नहीं कहूंगा कि वे आरबीएमके की सुरक्षा को उस मानक तक बढ़ाने में सक्षम थे जो आप एक पश्चिमी शैली के हल्के जल रिएक्टर से उम्मीद करेंगे।"
इसके अलावा, डी गेयर ने कहा, रिएक्टरों को पूर्ण-नियंत्रण प्रणालियों के साथ नहीं बनाया गया था जैसा कि पश्चिमी शैली के रिएक्टरों में देखा गया था। कन्टेनमेंट सिस्टम सीसे या स्टील से बने ढाल होते हैं जिनका मतलब होता है दुर्घटना की स्थिति में वातावरण में भागने से रेडियोधर्मी गैस या भाप का होना।
ओवरसाइट की अनदेखी?
एक परमाणु संयंत्र दुर्घटना के संभावित अंतरराष्ट्रीय प्रभावों के बावजूद, एक "सुरक्षित" संयंत्र का गठन करने पर कोई बाध्यकारी अंतरराष्ट्रीय समझौता नहीं है, लाइमैन ने कहा।
परमाणु सुरक्षा पर कन्वेंशन के लिए देशों को अपने सुरक्षा उपायों के बारे में पारदर्शी होने की आवश्यकता है और पौधों की सहकर्मी समीक्षा की अनुमति देता है, उन्होंने कहा, लेकिन कोई प्रवर्तन तंत्र या प्रतिबंध नहीं हैं। लिमन ने कहा कि अलग-अलग देशों की अपनी नियामक एजेंसियां होती हैं, जो स्थानीय सरकारों की तरह ही स्वतंत्र होती हैं।
"जिन देशों में बड़े पैमाने पर भ्रष्टाचार और सुशासन की कमी है, आप कैसे उम्मीद कर सकते हैं कि कोई भी स्वतंत्र नियामक एजेंसी कार्य करने में सक्षम होगी?" लिमन ने कहा।
हालांकि, सोवियत संघ के अलावा किसी ने भी RBMK-1000 रिएक्टर नहीं बनाए, कुछ नए रिएक्टर डिज़ाइनों में एक सकारात्मक शून्य गुणांक शामिल है, लिमन ने कहा। उदाहरण के लिए, फास्ट-ब्रीडर रिएक्टर, जो रिएक्टर हैं जो बिजली पैदा करने के साथ अधिक विखंडनीय सामग्री उत्पन्न करते हैं, एक सकारात्मक शून्य गुणांक है। रूस, चीन, भारत और जापान सभी ने ऐसे रिएक्टरों का निर्माण किया है, हालांकि जापान चालू नहीं है और इसे डीकमिशन करने की योजना बनाई गई है और भारत को खोलने के लिए 10 साल पीछे हैं। (कनाडा में सक्रिय छोटे सकारात्मक शून्य गुणांक वाले रिएक्टर भी हैं।)
"डिजाइनर तर्क दे रहे हैं कि यदि आप सब कुछ ध्यान में रखते हैं, तो कुल मिलाकर वे सुरक्षित हैं, इसलिए इससे कोई फर्क नहीं पड़ता," लाइमैन ने कहा। लेकिन डिजाइनरों को अपने सिस्टम में अति आत्मविश्वास नहीं होना चाहिए, उन्होंने कहा।
"इस तरह की सोच ने सोवियत को परेशानी में डाल दिया," उन्होंने कहा। "और यह वही है जो हमें परेशानी में डाल सकता है, हम जो नहीं जानते हैं उसका सम्मान करते हुए।"
संपादक का ध्यान दें: यह कहानी नोट करने के लिए अद्यतन की गई थी कि अधिकांश, लेकिन सभी नहीं, नियंत्रण छड़ को रिएक्टर से हटा दिया गया था, और यह ध्यान देने के लिए कि संयुक्त राज्य में कुछ शुरुआती रिएक्टरों में भी एक सकारात्मक शून्य गुणांक था, हालांकि उनके डिजाइन दोष तय किए गए थे ।
