ایٹمی سطحہ یا ایٹمی پلانٹ

ہم نیوکلیئر پاور کے ذریعے برقی توانائی تولید کر سکتے ہیں۔ نیوکلیئر پاور اسٹیشن میں، نیوکلیئر ریاکشن کے ذریعے برقی توانائی تولید کی جاتی ہے۔ یہاں، یورینیم (U235) یا تھوریم (Th232) جیسے سنگین ریڈیواکٹو عناصر کو نیوکلیئر فشنشن کے لیے دیا جاتا ہے۔ یہ فشنشن ریاکٹر کہلانے والے خاص آلات میں کیا جاتا ہے۔

نیوکلیئر فشنشن کیا ہے؟

فشنشن عمل میں، سنگین ریڈیواکٹو اتم کے مرکز کو دو قریب قریب برابر حصوں میں توڑا جاتا ہے۔ اس مرکز کے ٹوٹنے کے دوران، بہت زیادہ مقدار میں توانائی خالی ہوتی ہے۔ یہ توانائی کا خالی ہونا ماس ڈیفیکٹ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یعنی شروع میں موجود محصول کی کل مقدار فشنشن کے دوران کم ہو جاتی ہے۔ فشنشن کے دوران ماس کا نقصان البرٹ آئینسٹائن کے مشہور مساوات کے مطابق گرمی کی توانائی میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

نیوکلیئر پاور اسٹیشن کا بنیادی مبدأ روایتی گرمی کی برقی توانائی کی فیکٹری کے ساتھ ایک ہی ہے۔ صرف فرق یہ ہے کہ، کوئلے کی جلاوطنی کے باعث پیدا ہونے والی گرمی کے استعمال کے بجائے، یہاں نیوکلیئر پاور پلانٹ میں، نیوکلیئر فشنشن کے باعث پیدا ہونے والی گرمی کو بوائلر میں پانی کو بخارات میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ان بخارات کو بخارات ٹربائن چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

یہ ٹربائن الٹرنیٹر کا پرائم موور ہے۔ یہ الٹرنیٹر برقی توانائی تولید کرتا ہے۔ حالانکہ، نیوکلیئر فیول کی دستیابی بہت کم ہے لیکن بہت کم مقدار میں نیوکلیئر فیول سے بہت زیادہ مقدار میں برقی توانائی تولید کی جا سکتی ہے۔

یہ نیوکلیئر پاور پلانٹ کی منفرد خصوصیت ہے۔ ایک کلوگرام یورینیم 4500 میٹرک ٹن عمدہ کوئلے کے برابر ہے۔ یعنی ایک کلوگرام یورینیم کی مکمل فشنشن سے یوں گرمی پیدا ہو سکتی ہے جتنی کہ 4500 میٹرک ٹن عمدہ کوئلے کی مکمل جلاوطنی سے پیدا ہو سکتی ہے۔

اسی لیے، اگرچہ نیوکلیئر فیول بہت مہنگا ہے، لیکن نیوکلیئر فیول کی لاگت فی یونٹ برقی توانائی کی نسبت سے کوئلے اور ڈیزل جیسے دیگر فیول کی توانائی کی لاگت کم ہوتی ہے۔ موجودہ دور کے روایتی فیول کی کمی کو پورا کرنے کے لیے، نیوکلیئر پاور اسٹیشن سب سے مناسب متبادل ہو سکتے ہیں۔

نیوکلیئر پاور اسٹیشن کے فائدے

1. جبہم نے کہا کہ، اس پاور اسٹیشن میں فیول کی کھپت بہت کم ہوتی ہے اور اس کی وجہ سے، ایک یونٹ توانائی تولید کرنے کی لاگت دیگر روایتی برقی توانائی کی تولید کے طریقوں کے مقابلے میں بہت کم ہوتی ہے۔ نیوکلیئر فیول کی مطلوبہ مقدار بہت کم ہوتی ہے۔

2. نیوکلیئر پاور اسٹیشن دیگر روایتی پاور اسٹیشن کے مقابلے میں کم جگہ لیتا ہے۔

3. اسٹیشن کو بہت زیادہ پانی کی ضرورت نہیں ہوتی، لہذا اس کے قریب پانی کے طبیعی ذخائر کے قریب پلانٹ تعمیر کرنے کا فائدہ نہیں ہوتا۔ یہ بڑی مقدار میں سوڈھ کی ضرورت بھی نہیں کرتا؛ لہذا اس کے قریب کوئلے کے کان یا اچھے نقل و حمل کی سہولت موجود ہونے کے مقام پر پلانٹ تعمیر کرنے کا بھی فائدہ نہیں ہوتا۔ اس وجہ سے، نیوکلیر پاور اسٹیشن برق کی تقاضا کے مرکز کے بہت قریب قائم کیا جا سکتا ہے۔

4. دنیا بھر میں نیوکلیر سوڈھ کے بڑے ذخائر ہیں، لہذا ایسی پلانٹیں آنے والے ہزاروں سالوں تک برق کی توانائی کی مستمر فراہمی کی ضمانت دے سکتی ہیں۔

نیوکلیئر پاور پلانٹ کے نقصانات

1. سوڈھ آسانی سے دستیاب نہیں ہوتا اور یہ بہت مہنگا ہوتا ہے۔

2. نیوکلیئر پاور اسٹیشن تعمیر کرنے کی ابتدائی لاگت بہت زیادہ ہوتی ہے۔

3. ایسی پلانٹ کی تعمیر اور کمیشننگ دیگر روایتی برق کی پلانٹوں کے مقابلے میں بہت پیچیدہ اور تیز ہوتی ہے۔

4. فیشن کے نائب منتجات نشیمانی ہوتے ہیں، اور یہ عظیم شدت کی نشیمانی آلودگی کا باعث بن سکتے ہیں۔

5. نگرانی کی لاگت زیادہ ہوتی ہے اور نیوکلیئر پاور پلانٹ چلانے کے لئے درکار کارکنوں کی تعداد بہت زیادہ ہوتی ہے کیونکہ اس کے لئے تخصص رکھنے والے مخصوص تربیت یافتہ لوگ درکار ہوتے ہیں۔

6. لاڈ کی ناگہانی تبدیلی کو نیوکلیئر پلانٹ کے ذریعے کارآمدی سے نہیں پورا کیا جا سکتا۔

7. نیوکلیئر ریاکشن کے نائب منتجات نشیمانی ہوتے ہیں، لہذا ان کی خاکہ کرنے کا بہت بڑا مسئلہ ہوتا ہے۔ انہیں صرف زمین کے اندرونی حصے یا سمندر کے اندر کے دور دراز مقام پر خاکہ کیا جا سکتا ہے۔

نیوکلیئر پاور اسٹیشن کے مختلف اجزا

نیوکلیئر پاور اسٹیشن کے اصل میں چار اجزا ہوتے ہیں۔

1. نیوکلیئر ریاکٹر

2. حرارتی متبادل

3. بخاری ٹربائن

4. الترنیٹر

آئیے یہ اجزا ایک سے ایک تفصیل سے بحث کرتے ہیں:

نیوکلیئر ریاکٹر

نیوکلیئر ریاکٹر میں یورینیم 235 کو نیوکلیئر فیشن کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ یہ فیشن کے بعد شروع ہونے والی زنجیری ریاکشن کو کنٹرول کرتا ہے۔ زنجیری ریاکشن کو کنٹرول کرنا ضروری ہے ورنہ توانائی کی رفتار بہت تیز ہو جائے گی، جس کی وجہ سے دھماکے کا امکان بہت زیادہ ہو سکتا ہے۔ نیوکلیئر فیشن میں، نیوکلیئر سوڈھ جیسے U235 کے نیوکلیئس کو کند سرعت کے نیٹرون کی گولیوں سے بمباردہ کیا جاتا ہے۔ اس بمباردہ کی وجہ سے یورینیم کے نیوکلیئس توڑ ڈالا جاتا ہے، جس کی وجہ سے بہت زیادہ حرارت کی توانائی کا اخراج ہوتا ہے اور نیوکلیئس کے توڑنے کے وقت کئی نیٹرون بھی خارج ہوتے ہیں۔

انہیں خارج کردہ نیٹرون کو فسیون نیٹرون کہا جاتا ہے۔ ان فسیون نیٹرونز سے مزید فسیون پیدا ہوتا ہے۔ مزید فسیون کے ذریعے مزید فسیون نیٹرونز پیدا ہوتے ہیں جو دوبارہ فسیون کی رفتار کو تیز کرتے ہیں۔ یہ ایک متواتر عمل ہے۔

اگر اس عمل کو کنٹرول نہ کیا جائے تو بہت قلیل وقت میں فسیون کی شرح اتنی زیادہ ہو جاتی ہے کہ اتنا بڑا مقداری طاقت خارج ہوتی ہے کہ خطرناک دھماکے کا خدشہ ہوتا ہے۔ اس متواتر واپسی کو لینک واپسی کہا جاتا ہے۔ یہ لینک واپسی صرف ایک نیکلئیر ریاکٹر سے فسیون نیٹرونز کو ہٹا کر کنٹرول کی جا سکتی ہے۔ فسیون کی رفتار کو ریاکٹرز سے فسیون نیٹرونز کو ہٹانے کی شرح کو تبدیل کر کے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

ایک نیکلئیر ریاکٹر ایک سلنڈر شکل کا دباؤ ویسل ہے۔ آئورینیم سے بنے یورینیم معتدل کے سرنجی رود اور عام طور پر گرافائٹ سے چھپے ہوئے ہوتے ہیں۔ معتدل نیکلئیر کے قبل نیٹرونز کی رفتار کو کم کرتے ہیں۔ کنٹرول رود کیڈمیم سے بنے ہوتے ہیں کیونکہ کیڈمیم نیٹرونز کے مضبوط جذب کنندہ ہیں۔

کنٹرول رود فسیون کیمرے میں داخل کیے جاتے ہیں۔ ان کیڈمیم کنٹرول رود کو ضرورت کے مطابق نیچے ڈالا جا سکتا ہے یا اوپر کھینچا جا سکتا ہے۔ جب یہ رود کافی نیچے ڈالے جاتے ہیں تو زیادہ تر فسیون نیٹرونز ان رودوں کے ذریعے جذب ہو جاتے ہیں، اس لیے لینک واپسی روک دی جاتی ہے۔ دوبارہ جب کنٹرول رود اوپر کھینچے جاتے ہیں تو فسیون نیٹرونز کی دستیابی زیادہ ہوجاتی ہے جس سے لینک واپسی کی شرح بڑھ جاتی ہے۔

اس لیے، کنٹرول رود کی پوزیشن کو تبدیل کرتے ہوئے نیکلئیر واپسی کی شرح کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے اور اس کے نتیجے میں برقی طاقت کی پیداوار کو بوجھ کی مطالبات کے مطابق کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ عملی طور پر، کنٹرول رود کو ڈالنا یا کھینچنا ایک خودکار فیڈبیک نظام کے ذریعے بوجھ کی مطالبات کے مطابق کنٹرول کیا جاتا ہے۔ یہ منوالی طور پر کنٹرول نہیں کیا جاتا۔ نیکلئیر واپسی کے دوران خارج ہونے والی حرارت کو سوڈیم میٹل کے ذریعے ہیٹ ایکسچینجر تک منتقل کیا جاتا ہے۔

حرارتی تبادلہ

حرارتی تبادلہ میں، سوڈیم میٹل کے ذریعے لی گئی حرارت کو پانی میں منتشر کیا جاتا ہے اور پانی کو یہاں بالا دباؤ والا بھیپ بنایا جاتا ہے۔ پانی میں حرارت کو خارج کرنے کے بعد سوڈیم میٹل کولنٹ کولنٹ سرکولیٹنگ پمپ کے ذریعے ریاکٹر میں واپس آتا ہے۔

بھیپ ٹربائن

ایک نیکلئیر بجلی کی پلانٹ میں، بھیپ ٹربائن کوئل بجلی کی پلانٹ کے مطابق یکساں کام کرتا ہے۔ بھیپ ٹربائن کو ایک ہی طریقے سے چلاتا ہے۔ اپنے کام کرنے کے بعد، اخراج شدہ بھیپ بھیپ کنڈینسر میں آتی ہے جہاں یہ بھیپ کو چھوڑنے کے لیے چھوڑ دی جاتی ہے۔

الٹرنیٹر

ٹربائن کے ساتھ جڑا ہوا الٹرنیٹر گھومتا ہے اور برقی طاقت پیدا کرتا ہے۔ الٹرنیٹر سے خارج ہونے والی پیداوار کو ترانسفارمر، سرکٹ بریکرز، اور ایسولیٹرز کے ذریعے بس بارز تک پہنچایا جاتا ہے۔

پاور سٹیشن کے لئے مقام کا انتخاب

1. پانی کی دستیابی: اگرچہ بہت زیادہ مقدار میں پانی کی ضرورت نہیں ہوتی جیسے ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹ میں، فیصلہ کن طور پر نیوکلیئر پاور سٹیشن میں خنک کرنے کے مقاصد کے لئے کافی مقدار میں نیوترل پانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس لیے یہ ہمیشہ ایک دریا یا سمندر کے قریب اس پلانٹ کو واقع کرنے کی ترجیح ہوتی ہے۔

2. پانی کا مسترد کرنا: نیوکلیئر پاور سٹیشنز کے ذریعہ پیدا ہونے والے ثانوی منفعت یا ریفیوز ریڈیوایکٹو ہوتے ہیں اور ان کی وجہ سے شدید صحت کے خطرات ہوسکتے ہیں۔ اس لیے، نیوکلیئر پاور پلانٹ کے ریفیوز کو مسترد کرتے وقت خصوصی دھیان رکھا جانا چاہئے۔ ریفیوز کو زمین کے سطح سے کافی گہرائی تک دفن کیا جانا چاہئے یا ان کو سمندر میں، ساحل سے کافی دور، مسترد کیا جانا چاہئے۔ اس لیے، نیوکلیئر پلانٹ کے مقام کا انتخاب کرتے وقت ان عوامل کو مد نظر رکھا جانا چاہئے۔

3. آبادی والا علاقہ سے فاصلہ: چونکہ ہمیشہ ریڈیوایکٹو کی امکان موجود ہوتی ہے، اس لیے یہ ہمیشہ ترجیحی ہوتا ہے کہ نیوکلیئر اسٹیشن کو آبادی والا علاقہ سے کافی دور واقع کیا جائے۔

4. نقل و حمل کی سہولیات: کمشننگ دوران سنگین معدات کو اٹھایا جانا ہوتا ہے، جو صنعت کار کے مقام سے منتقل کیا جانا ہوتا ہے۔ اس لیے اچھی ریلوے اور سڑکوں کی دستیابی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مہارتی کارکنوں کی دستیابی کے لئے اچھی عوامی نقل و حمل کی سہولیات بھی مقام پر موجود ہونی چاہئیں۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.