அணுமின் உலைகள் செயல்படுவது எப்படி?

அணுமின் உலைகள் செயல்படுவது எப்படி?
 
* ஒவ்வொரு அணுமின் உலையிலும், அணுக்கருப் பிளப்புக்கு முக்கியமான யுரேனியம் அல்லது புளூட்டோனியம் கம்பிகள் இருக்கும். இவை “கோர்’ எனப்படும்.
* உலையின் மையப் பகுதியில் உள்ள நீரில் “கோர்’ வைக்கப்பட்டிருக்கும். அணுக்கருப் பிளப்பைக் கட்டுக்குள் வைப்பதற்கு, போரான் அல்லது காட்மியம் ஆகியவை ஒரு ஒழுங்கில் வைக்கப்படும். இவை கட்டுப்பாட்டுக் கம்பிகள் எனப்படும்.
* மேலும் அணுக்கருப் பிளப்பு என்பது நடக்கும் போது ஏற்படும் உஷ்ணம் அளவு கடந்து இருக்கும். அது அந்த கலன்களுக்குள் இருந்து வெளியேறா வகையில் முதல் நிலைசுற்றுச் சுவர் இருக்கும்.
* இதையடுத்து, வெளியில் இரண்டாம் நிலை கொள்கலச் சுவர் கட்டப்பட்டிருக்கும்.
* நீராவிக் கொள்கலன், கண்டன்சர், டர்பைன், ஜெனரேட்டர், குளிரூட்டும் கோபுரம் ஆகியவை பிற முக்கிய கருவிகள்.
* அணுக்கருப் பிளப்பு மூலம் வெளிப்படும் அபார வெப்பத்தில் நீரைச் சூடாக்கி நீராவியாக்கி, அந்நீராவி மூலம் டர்பைன் இயக்கப்பட்டு, அதன் மூலம் ஜெனரேட்டரில் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யப்படும்.
* மின் தயாரிப்புக்கு ஆதாரமாகவும், உலையில் ஏற்படும் வெப்பத்தைத் தணிக்கும் திரவமாகவும் நீரே பயன்படுத்தப்படும்.
* புக்குஷிமா முதல் உலை வெடிவிபத்தில், உலையில் வெப்பம் அதிகரித்து, வெளியேறி இரண்டாம் நிலை கொள்கலச் சுவர் உடைந்து விழுந்தது.
* உலையில் வெப்பம் அதிகரிக்குமானால், “கோர்’ கம்பிகள் உருகி, அடிப்புறம் வழியாக பூமியில் பரவும்.
* இந்தச் சிக்கல்களைச் சமாளிக்கும் விதத்தில் தான், ஜப்பானில் அணு மின் உலைகள் கட்டப்பட்டுள்ளன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
* அணுஉலை இயக்கம் உடனடியாக நின்றுவிட்டாலும், அதன் உஷ்ண அளவைக் குறைப்பது அவ்வளவு சுலபமல்ல.

முற்போக்கான புதிய VVER-1000 அணு உலைகள் IAEA தயாரித்த பாதுகாப்புத் தத்துவங்களைப் பின்பற்றி, அகில நாட்டு அழுத்த நீர் அணு உலைகளின் [International Pressurised Water Reactors (PWR)] மேம்பாடுகளுக்கு இணையானவை என்று ரஷ்ய டிசைன் பதிப்பிதழ்களில் அறியப் படுகிறது. 2001 ஆண்டு வரை ரஷ்யா தனது புதிய VVER அணு உலை இயக்கத்தில் 1000 உலை ஆண்டு [1000 reactor years Operating Experience] அனுபவம் பெற்று இருப்பதாக இறுமாப்புக் கொள்கிறது! 1996 டிசம்பர் வரை இருபது VVER-1000 அணுமின் உலைகள் [ரஷ்யாவில் 7, பல்கேரியாவில் 2, யுக்ரேயனில் 11] இயங்கி வருவதாக அறியப் படுகிறது!

VVER-1000 அணுமின் உலையில் ‘செறிவு யுரேனியம் ‘ [Enriched Uranium, (2%-4%)U235 rest U238] எருவாகவும், அதில் எழும் வெப்பத்தைத் தணிக்கும் முதல் கடத்தி நீராகவும் [Primary Coolant], நியூட்ரான் மிதவாக்கி [Neutron Moderator] நீராகவும், கொதிகலனில் வெப்பக் கடத்தி [Secondary Coolant] நீராகவும் தனித் தனியாக மூன்று பணிகளில் நீர் பயன்படுகிறது. VVER-1000 அணு உலைகளில் மாடல் 320, மாடல் 392 என்று இரண்டு விதம் உள்ளன. இரண்டில் VVER-1000 மாடல் 320 மிகவும் பிற்போக்கானது! அது செர்நோபிள் RMBK-1000 அணு உலை போல் கான்கிரீட் ஸ்டால் அரண் இல்லாதது! அபாய வெடி விபத்து எதுவும் நேர்ந்தால், மாடல் 320 அணு உலைக் கதிரியக்கப் பொழிவுகள் வெளியேறிச் சூழ்மண்டலக் காற்றில் பரவும் வாய்ப்புள்ளது!

VVER-1000 மாடல் 392 இல் இருக்கும் ஒரே ஒரு வேறுபாடு, அது இரட்டைக் கான்கிரீட் அரண்களை உடையது. வெளி அரண் ஒன்றும் அடுத்துக் கதிரியக்கக் கசிவை முற்றிலும் தடுக்க ஓர் ஸ்டால் கவசமும், ஒரு மீட்டர் தடிமன் கொண்ட உள் அரணுடன் இணைக்கப் பட்டுள்ளது! இரண்டு அரண்களுக்கும் நடுவே உள்ள இடைவெளி சூன்ய மாக்கப் பட்டுக் கீழ் அழுத்தத்தில் [Negative Pressure (Partial Vacuum)] பராமரிக்கப் பட்டு வருகிறது! அவ்வித அமைப்பில் கதிர்வீச்சு வெளியேற்றம் முற்றிலும் தடுக்கப் படும்; அல்லது மிக மிகக் குறைந்த அளவு வெளியேறும்.

முற்போக்கு VVER-1000 அணு உலையில் அடுத்த ஓர் மாறுபாடு, தீவிர அபாய விபத்து நேரும் சமயத்தில், அதைத் தடுத்துக் கையாளும் பராமரிப்பு ஏற்பாடுகள், அணு உலையோடு இணைக்கப் பட்டிருப்பது.

விபத்து நேர்ந்த முதல் 24 மணி நேரம், நின்ற அணு உலைச் சூட்டைத் தணிக்க, இயக்குநர் குறுக்கீடு இல்லாமல் தானே நிகழும் ‘சுய இயக்க வெப்ப நீக்கும் முறைப்பாடு ‘ [Passive Heat Removal System] சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

முற்றிலும் அணு உலையை நிறுத்த முதற் தடுப்பு செய்யும் தடைக் கோல்கள் யாவும் தானாக இயங்குபவை! [Automatic First Shutdown System]. ஆறும் பூரணத் தொடரிக்க விளிம்பை [Sub-criticality Margins] நிலைநாட்ட மிகையான அணு உலை ஆட்சிக் கோல்கள் அமைக்கப் பட்டுள்ளன. அடுத்து போரான் நஞ்சை உட்செலுத்தி [Boron Poison Injection] அணு உலை மீறலைத் நிறுத்த இரண்டாவது விரைவுத் தடுப்பு ஏற்பாடு [Second Quick acting Shutdown System] ஒன்றும் அமைக்கப் பட்டுள்ளது!

அணு உலையில் மிஞ்சிச் சேமிக்கப் படும் ஹைடிரஜன் வாயு தீப்பிடிக்க வாய்ப்பில்லாமல், ‘மீள் இணைப்பிகள் ‘ [Hydrogen Recombiners] மூலம் ஆக்ஸிஜனுடன் சேர்க்க வைத்து, நீராக மாற்றப் படுகிறது!

அணு உலையின் கதிர்வீசும் மையக்கருவில் [Radioactive Fuel Core] உலை இயங்கினாலும், அன்றி நிறுத்தப் பட்டாலும் தொடர்ந்து உண்டாகும் வெப்பம் எப்போதும் தணிக்கப்பட வேண்டும்! அபாயத் தடுப்பு மின்சாரம் பரிமாறாத [Emergency Power Supply] சமயத்தில் ‘வெப்பக் கடத்தி இழப்பு விபத்து ‘ [Loss of Coolant Accident (LOCA)] நேர்ந்தால், எரிக்கோல்களின் கனலை விரைவில் தணிக்க, ‘அணு உலை மையக்கரு நீர் வீழ்ச்சி ஏற்பாடு ‘ [Reactor Core Flooding System] இணைக்கப் பட்டுள்ளது!