ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ

ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ಪರಮಾಣು ಗುಡ್ಡೆ (ಅಟಾಮಿಕ್ ಪೈಲ್) ಎನ್ನುತ್ತಿದ್ದರು. ಇದೊಂದು ಸುಸ್ಥಿರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬೈಜಿಕ ಸರಪಣಿ ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳನ್ನು ಬೈಜಿಕ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಹಡಗುಗಳನ್ನು ನೂಕಲು ನೋದನಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ದ್ರವ (ನೀರು ಅಥವಾ ಅನಿಲ)ಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ, ಟರ್ಬೈನ್‍ಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ದೊಡ್ಡ ಹಡಗುಗಳು ಮುನ್ನುಗ್ಗಲು ನೋದನಕಾರಿಯಾಗಿ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್‍ಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹಬೆ ತಯಾರಿಕಾ ತತ್ವವನ್ನು ಸ್ಥಾನಿಕ ಅಥವಾ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬೇಕಾಗುವ ಹಬೆಯ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಅವಶ್ಯವಿರುವ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಅಥವಾ ಶಸ್ತ್ರಾಸ್ತ್ರ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಪ್ಲೂಟೋನಿಯಂ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಆದರೆ ಕೆಲವುಗಳು ಕೇವಲ ಸಂಶೋಧನೆ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯಾಗಿವೆ. ಇವತ್ತಿಗೆ ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ೩೦ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡಿಕೊಂಡಿರುವ ಒಟ್ಟು ೪೨೨ ಬೈಜಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ವಿದ್ಯುತ್‍ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತಿವೆ.

ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ಚಿತ್ರ

ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್‍ನಲ್ಲಿ ಈ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಗ್ರಹವಿಲ್ಲದೆ ನಡೆಯುವುದರಿಂದ ಅ ಶಕ್ತಿಯ ಉಪಯೋಗ ಪಡೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣದಿಂದ ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ಬೈಜಿಕ ಕೇಂದ್ರ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಸ)ನ್ನು ಅದರ ಭಾಗಗಳಾಗಿ (ಹಗುರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೈಗಳಾಗಿ) ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ನವಜಾತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳೂ (Free neutrons) ಬಿಡುಗಡೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಫೋಟಾನುಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ). ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವು ಬಹಿರ್ ಉಷ್ಣ (exothermic reaction) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕಿರಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಚಲನಶಕ್ತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬಳಸಿ ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಅಣು ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು ಸಮ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನದ ದೃಶ್ಯಾವಳಿ

ಯಾಂತ್ರಿಕತೆ

ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಹೇಗೆ ಶಾಖೋತ್ಪನ್ನ ಸ್ಥಾವರಗಳು ವಿದ್ಯುತ್‍ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆಯೋ ಹಾಗೆಯೇ, ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿವಾಗಿ ಜರುಗುವ ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನ ಸರಪಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುವ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ರೂಪಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದಳನ

ವಿದಳನೀಯ ಬೀಜಕೇಂದ್ರ ಹೊಂದಿರುವ ಯುರೇನಿಯಂ-೨೩೫ ಅಥವಾ ಪ್ಲೋಟೋನಿಯಂ-೨೩೯ ಭಾರವಾದ ಧಾತುಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡಾಗ, ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆ ಜರುಗುತ್ತದೆ.

ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆ

ಭಾರವಾದ ಬೀಜಕೇಂದ್ರವು ೨ ಅಥವಾ ೩ ಹಗುರವಾದ ಬೀಜ ಕೇಂದ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ (ವಿದಳನ ಉತ್ಪಾದಕಗಳು). ಇದರಿಂದ ಚಲನಶಕ್ತಿ, ಗಾಮಾ ವಿಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳನ್ನು ವಿದಳನೀಯ ಪರಮಾಣುಗಳು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಮತ್ತೆ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರಚೋದನೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಮತ್ತೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗಿ ಅದೇ ರೀತಿ ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನೆ ಬೈಜಿಕ ಸರಪಣಿ ಕ್ರಿಯೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆ

ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ಗರ್ಭವು ಹಲವು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

• ವಿದಳನಗೊಂಡ ಉತ್ಪಾದಕಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಅಕ್ಕಪಕ್ಕದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
• ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯು ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಗೊಂಡ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
• ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೊಂಡ ವಿಕಿರಣ ಶೀಲ ಧಾತುಗಳ ಕ್ಷೀಣಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡ ವಸ್ತುಗಳಿಂದಲೂ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾದ ಶಾಖವು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯನ್ನು ಪೂರ್ಣ ನಿಲ್ಲಿಸಿದಾಗಲು ಇರುತ್ತದೆ.

ತಂಪುಗೊಳಿಸುವಿಕೆ

ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯು ತಂಪುಕಾರಕವನ್ನಾಗಿ ನೀರನ್ನೇ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಆದರೆ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅನಿಲ ಅಥವಾ ದ್ರವ ಲೋಹ (ದ್ರವ ಸೋಡಿಯಂ)ವನ್ನು ಅಥವಾ ಕರಗಿದ ಲವಣವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ಗರ್ಭ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿಸಿ ಅಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲ್ಪಡುವ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶಾಖವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯಿಂದ ಹೊರ ಸೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಹಬೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ

ನ್ಯೂಟ್ರಾನಿನ ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ನಿಯಂತ್ರಣ ದಂಡಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ನ ವೇಗ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ವೇಗವೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯಂತ್ರಣ ದಂಡವನ್ನು ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಬೋರಾನ್‍ನಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅಪಾಯಗಳು

ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವವರು ವಿಕಿರಣದ ನೇರ ಹೊಡೆತಕ್ಕೆ ಈಡಾಗುತ್ತಾರೆ. ಇಂಥವರು ರಕ್ತಕ್ಯಾನ್ಸರಿನಿಂದ (ಲ್ಯೂಕೀಮಿಯ) ನರಳುವುದು ವಿರಳವಲ್ಲ.

ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು

• The Database on Nuclear Power Reactors – IAEA
• Uranium Conference adds discussion of Japan accident
• A Debate: Is Nuclear Power The Solution to Global Warming?
• Union of Concerned Scientists, Concerns re: US nuclear reactor program
• Freeview Video 'Nuclear Power Plants — What's the Problem' A Royal Institution Lecture by John Collier by the Vega Science Trust.
• Nuclear Energy Institute — How it Works: Electric Power Generation
• Annotated bibliography of nuclear reactor technology from the Alsos Digital Library
  • (in Japanese) ソヴィエト連邦における宇宙用原子炉の開発とその実用