सर्वसाधारण अणुभट्टी कशी चालते?

आजच्या अणुभट्ट्या या अणुकेंद्रकीय विखंडनावर आधारित आहेत. या अणुभट्ट्यांच्या गाभ्यातील महत्त्वाचे घटक म्हणजे इंधन, मंदायक, शीतक आणि नियंत्रक कांड्या.

सर्वसाधारण अणुभट्ट्यांतलं इंधन हे ऑक्सिजनबरोबरच्या संयुगाच्या (ऑक्साईडच्या) स्वरूपात असतं. या इंधनाच केंद्रकीय विखंडन होऊन ऊर्जा निर्माण होते. मंदायक हे विखंडनात निर्माण होणाऱ्या न्यूट्रॉन कणांचा वेग कमी करून त्यांना, इंधनाचं पुनः परिणामकारकरीत्या विखंडन करण्यास प्रवृत्त करते. शीतक हे विखंडनात निर्माण झालेली ऊर्जा काढून घेते. शीतकाकडील या उष्णतेचा वापर पाण्याची वाफ करण्यास केला जातो. (ही वाफ जनित्राचा पंखा फिरवते व यातूनच विद्युतनिर्मिती होते.)

अणुभट्ट्यांतील विखंडन क्रियेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी बोरॉन या कॅडमियमयुक्त कांड्यांचा वापर केला जातो. मोठ्या प्रमाणात न्यूट्रॉन शोषून घेऊ शकणाऱ्या या काड्यांद्वारे न्यूट्रॉन कणांची संख्या आणि पर्यायाने अणुऊर्जानिर्मितीची क्रिया हव्या त्या प्रमाणात नियंत्रित केली जाते. बहुसंख्य अणुभट्ट्यांत साधं वा जड पाणी हे मंदायक म्हणून वापरलं जातं. पाणी प्रवाही असल्यामुळे, याच पाण्याचा शीतक म्हणूनही उपयोग होतो. दुहेरी कार्य करणाऱ्या या पाण्यावरचा दाब वाढवून त्याला उकळण्यापासून परावृत्त केलं जातं. त्यानंतर हेच पाणी नलिकांद्वारे दुसऱ्या पात्रातील पाण्याच्या संपर्कात आणले जाऊन, या दुसऱ्या पात्रातील पाण्याचे रूपांतर वीजनिर्मितीसाठी लागणाऱ्या वाफेत केलं जातं.

मंदायक आणि शीतक म्हणून साधेच पाणी वापरणाऱ्या काही अणुभट्ट्यांमध्ये, त्यांच्या मुख्य पात्रातच या पाण्याला उकळू दिलं जातं व त्यातून निर्माण होणारी वाफ ही परस्पर वीजनिर्मितीसाठी वापरली जाते. काही मोजक्या अणुभट्ट्यांत ग्रॅफाईट हे मंदायक म्हणून वापरलं जातं. ग्रॅफाईटचं स्वरूप हे घन असल्याने, अशा अणुभट्टीत पाणी वा कार्बन-डाय-ऑक्साईड वायूसारख्या एखाद्या प्रवाही पदार्थाचा वापर शीतक म्हणून केला जातो. इथेही शीतक हे इंधनाच्या विखंडनाद्वारे निर्माण झालेली ऊर्जा आपल्या ताब्यात घेऊन, त्यानंतर दुसऱ्या पात्रातील पाण्याचं वाफेत रूपांतर करतं. ही वाफ त्यानंतर वीजनिर्मितीसाठी वापरली जाते.