න්‍යෂ්ඨික විකල්පය

By: රන්සිරිමල් (ලොකු) on Thursday, April 13, 2023

Share it Please

Tweet

අර බන්දුල ගුණවර්ධන ආචාර්ය තුමා කියන්නැහේ, රුපියල මස්තබාල්දු වෙලා, රට කුල්ල කුජීත වෙලා, හක්ක මාට්ටු වෙලා බොක්ක දොට්ට පැනලා ඉන්න ආණ්ඩුවකට, අස්සයින්ගේ, ඉබ්බන්ගේ තියා, දෙපත් නයින්ගේ හා ගැරඬින්ගේ වත් දත් ගණන් කර කර ඉන්ඩ අවකාශයක් තියෙන්නට බැරිය. එහෙව් සමයක ජාම බේරා ගන්නට මොන පිදුරු ගහේ හෝ එල්ලෙන්නට ඇත්තටම හිතෙයි. 

 

සයිමන් නවගත්තේගම මයා ලියලා කරලා රඟපාලා පෙන්නාපු විදිහටම සුබ සහ යස ටීටර් එක වේදිකාගත වෙන අතරේ බොක්ක දොට්ට පැන්න ජනතාවට ඉටිපන්දමකට රුපියල් දෙදාස් එකසීයක් නොගෙවා ඉන්න අඛණ්ඩ විදුලි සැපයුමක් ලබා දීම සඳහා රුසියාවෙන් ආ මේ න්‍යෂ්ඨික විකල්පය එක්තරා විදිහකට කොහොමටවත් අහක දාන්න බැරි උණු කැඳ කෝප්පයක් බවට පත්වීමට කොතෙකුත් සාධක හිතාගන්නට පුළුවන.

මං කියන්නේ ඔයි  පුටිංලන්තේ වොඩ්කා කාරයින් නැවක අටෝලා ගෙනැල්ලා, මන්නාරමේ නැංගුරන් දාන්ඩ කතා කරන න්‍යෂ්ඨික බලාගාරේ පුපුරලා හතු වලාකුළ මතුවෙලා මුතු ඇටේ අන්තර්දාන වෙලාම ගිහින්, මැරෙන්ඩ හරි... අපි අද දවසේ ජීවත්වෙලා ඉන්ඩෙපැයි අප්පා..!

ඔයි ආකාරයෙන් බැළුවාම, මේක කිරියි පැනියි අරන් හඳමාමා ගොඩ බහින යෝජනාවක් සේ එක කෂ්ඨියක් දකින අතර,  පිට්ටුව තම්බාගන්ඩ, උතුරන වතුර මුට්ටියේ කට වැහෙන්ඩ, ඉනේ එල්ලෙමින් තිබුණු අමුඩේ කෙලවර ගැට ගහපු ගමරාලගේ යෝජනාවක් විදිහට ද දකින්නට හේතු කාරනා තිබේ. හතලිස් හතරේ දෙවන ලෝක යුද්ධයේ නැවතීමේ ලකුණ තබන්නට, හිරෝෂිමා හා නාගසාකි නගර දෙකම, සුන්නද්ධූලි කරමින් ජනිත වූ න්‍යෂ්ඨික තාක්ෂණය, යක්ෂයාගේ තාක්ෂණයක් ලෙසම මිස අන් අයුරකින් දකින්නට බැරි විචිකිච්චාවක් අපි කාගේත් මනස් තුල තිබෙයි.

එසේ වුනත්, න්‍යෂ්ඨික වීමේ අබග්ගය නිසාම, න්‍යෂ්ඨික විකල්ප නොසලකා හිටීමේ අවධානම ද නොසලකා සිටිය හැක්කක් නොවන බව මගේ ඔල මොට්ටල හැඟීමයි.

මේ හිතිවිල්ලට පදනම් වන්නාවූ කාරණා කීපයක් ඇති නමුත්, ප්‍රධානම කරුණ නම්, ශක්ති ප්‍රභවයක් ලෙස, ගින්දර මෙල්ල කර ගැනීමෙන් පසුව, ඒ ක්ෂේත්‍රයේ, මිනිසා විසින් පැන්න උසම පිම්ම; මහා පිපුරුමෙන් ශේෂව, විකිරණශීලී න්‍යෂ්ඨීන් තුල සඟවනු ලැබූ අපරිමිත ශක්තිය, පාලිතව මුදවා ගන්නට හැකිබව සාක්ෂාත් කරවූ ද, මෑන්හැටන් ව්‍යාපෘතියේ අග්‍ර ඵලය වූ ද; චිකාගෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ, ස්කොෂ් ක්‍රීඩාගාරයක ඇටවූ, "චිකාගෝ ෆයිල්1", න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රීයකය වීමයි. 

ඒ නවසිය හතලිස් දෙකේ, දෙසැම්බර දෙවෙනිදා ය. අවුරුදු අසූවකට කලින් ය. 

ව්‍යාපෘතියක් ලෙස මේ කාර්යය, දෙවෙනි ලෝක යුද්ධය දිනා ගැනීම සඳහා, පර්යවසාන අවිය නිර්මාණය කිරීමේ, මිලිටරි මෙහෙයුමක් වූ නමුත්, (නිකමට හිතුවොත්, අද ලංකාව බේරා ගැනීමේ මිලිටරි මෙහෙයුමේ පර්යාවසාන අවිය, අයි.එම්.එෆ්ෆෙකේ, බිලියන 2.9 අතමාරුවව තියෙන්නා වගේමයි නේහ්..), මේ සොයාගැනීම, අනාවරණය, ඔප්පු කිරීම, එතෙක් මෙතෙක්, අප අනුදැකැති නවීන විද්‍යාවේ අගතැනෙහි තැබෙන ව්‍යාපෘතියද වන්නේය.

මා දකිනාකාරයට, විද්‍යාව යනු, චිරාත් කාලයක් තිස්සේ, මනුෂ්‍යයා ව්‍යවහාර කල, තමුන් නිරීක්ෂණය කල ස්වභාවික සංසිද්ධීන් විශ්ලේෂණය කර, ඒ ක්‍රියාවලීන්, සවිස්තරව, අර්ථ දැක්විය හැකි, පහදා දිය හැකි, ආකෘතියක් ගොඩනැගීමම නමුත්, විද්‍යාව නවීන වන්නේ, මේ කාර්යය කිරීමට යෝග්‍යතම භාෂාව, ගණිතය බව හඳුනා ගැනීමත්, මේ ආකෘති හා සංකල්ප, ඕනෑම විටක, අකාමකා කඩා බිඳ නැවත, ගොඩනැගිය යුතු, ආකෘති හා සංකල්පම පමණක් බව පිළිගැනීමත් සමගය.

අණුව, පරමාණුව හා පරමාණුක න්‍යෂ්ඨිය යනු, අතින් අතගා තියා, යම් ආකාර මෙවලමකින් තවමත් ඇසින් දැකගත නොහැකි දේ වන නමුදු, පරමාණුව හා එහි සංඝඨක ලෙස මනැසින් දැක, ගණිතයෙන් අර්ථ නිරූපණය කල ආකෘතීන් පදනම් කර ගනිමින්, කෙරුණු පුරෝකථනයන් ඔස්සේ මෙහෙයවුනු මෑන්හැටන් ව්‍යාපෘතිය, සුවිශේෂ, වන්නේ, න්‍යෂ්ඨික ශක්තිය, පාලිතව යොදාගැනීමේ ප්‍රථම අවස්ථාව වීමටත් වඩා, එය නවීන විද්‍යා චින්තනය සාධාරණීකරනය කල සංධිස්ථානයක් වන නිසාය.

බොහෝ අවස්ථාවල, ගැටළුව සංකීර්ණ මුත්, විසඳුම සොයා, අතදරුවෙකුත් කරපින්නාන, පතුල නොපෙනෙන හෙලක් හරහා වැල්පාලමක, පා නැගිය යුත්තේ මුත්, අවසාන ප්‍රතිඵලය වනාහී, සරල සුගම, ඕක කරන්ඩ මොන ගොනාට බැයිදප්පා, විසඳුමක් විය හැකිය. 

අවසාන විශ්ලේෂණයේදී "චිකාගෝ1" ත්, එදා මෙදාතුර නිමවුනු, න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රියාකාරක (nuclear reactor) හැමෙකත්, න්‍යෂ්ඨික විඛණ්ඩනයේදී නිපදවෙන නියුට්‍රෝන, නැවත න්‍යෂ්ඨින් වෙතම යොමුකර, පාලිත, දාම-ප්‍රතික්‍රියාවක් පවත්වාගෙන යා හැකි අයුරින්, ස්වභාවිකව විඛණ්ඩනය  සමස්ථානික එකතුවක්, යම් ජ්‍යාමිතික රටාවකට ගොඩ ගැසීමක්, ස්ථානගත කිරීමක්  යැයි පැහැදිලි කල හැකිය. 

නියුට්‍රෝන වනාහී, ධන හෝ ඍණ විද්‍යුත් ආරෝපණයක් නොමැති, පරමාණුවක න්‍යෂ්ඨියත් ඉලෙක්ට්‍රෝන වලාවත් අතරින් වුව සුරුස් ගා රිංගා යා හැකි, නිර්පාක්ෂික, නිරාගමික, ඉන්ඩිපෙන්ඩන්ට් අංශුවක් වන බැවින් ඔය ඉහත රූපයේ ‌හීන මවනාකාරයට, පාලිත දාම ප්‍රතික්‍රියාවක් පවත්වාගෙන යා හැකි ආකාරයට සැකසීම හිතන තරම්ම පහසු නොවෙයි.

ඒ හින්දා අයියෙෆ්එම් යන්ට නම් බද්ද පලාබද්ද කරලා, ලැයිට් බිල වෙසක් ‌තොරණක් කරන්ඩ වුනායි කියන අන්තර්කාරනා වාගේම, න්‍යෂ්ඨිික බලාගාරයය කියන්නේත්, නිකම්ම යුරේනියම් ගොඩගැහිල්ලක් පමණක්ම වෙන්නේ නැත. ඒ හා සබැඳි අනූ අට දහසක් ව්‍යාධි විකල්ප අවකල්ප පාලනය කර අවම කර ශුන්‍ය කර ගැනීමේ ක්‍රම සහ විදි අසූ හාර දහසක් පිළිබඳව ද අවධානය යොමුකර අවබෝධය වර්ධනය කරගෙන යම් ක්‍රියාදාමයන් ස්ථාපනය කර ගැනීමේ අවශ්‍යතාවයද අත්‍යවශ්‍ය වන්නේ ය.

මහාචාර්ය රෝසා‌ කියන විදිහට, බැළූ බැල්මට නම්, රුසියානු රොසැටොම් ‌සමාගම යෝජනා කරන්නේ එක් ආකාරයකින් පරිපූර්ණ වූ විසඳුමකි. මෙතැන 'පරිපූර්ණ' ය කිව්වේ, බලාගාරය සාදා ගෙනැවිත් ස්ථාපනය කිරීමත්, එයට අවශ්‍යය ඉන්ධන සැපයීම හා නැවත පිරවීම වැනි සේවාවනුත්, බලාගාරය ක්‍රියාත්මක කරවීම හා එයට අවශ්‍යය සේවක සේවිකාවන් පුහුණු කිරීමාදී කටයුතුත් ආදී, සියල්ල පිළිබඳ වගකීම එයාලා බාරගන්නාකාරයේ යෝජනාවක් බැවිනි.

රොසැටොම්ලාගේ  නම ඉංග්‍රීසියෙන් ලිව්වාම ROSATOM හින්දා රෝසා-ටොම් යැයි වහරන්නටත් පුළුවන් මුත්, එයාලාගේත් මෙයාගේත් අතර කිසියම්ම හෝ ආකාරයක නෑ සබඳතාවයක් නැති බව නම් වගකීමක් ඇතිව ‌මට කියන්නට පුළුවන. 

නැංගුරම් ලෑ නැවක හෝ  අංගනයක ඉදිකල න්‍යෂ්ඨික බලාගාරයක් යනු පෙර නිමවුමක් ලෙස නිමවා ගෙනැවිත් ඉදිකරන්නක් හෝ, තැන්පත් කරන්නක් හෝ, වන බැවිනුුුත්, මේ බලාගාරය යනු, සැලසුම් කර නිපදවා, අටවා, කාලයක් තිස්සේ ක්‍රියාත්මක කර අත්දැකීම් ඇති, බලාගාරයකම අනුරුවක් වන බැවිනුත්, ආකෘතිය හෝ නිෂ්පාදනය හෝ ගොඩනැගීම හෝ පිළිබඳව ඇතිවිය හැකි සංකූලතා, ව්‍යාකූලතා හා ගැලපීම් නොගැලපීම් අවම විය හැකියැයි උපකල්පනය කිරීම අසාධාරණ නොවේ. 

ගිවිසුම් ගැසීම, ගිවිසුම් ගසා ගැනීම, ඩීල් දැමීම, නෝඩීල් කිරීමාදී සකල විධ ගනු දෙනු පමනක් නොව නොදී ගනු හා ගෙන නොදෙනු ආකාර කාර්යයන්හි මනා පරිචයක් ඇති පිරිසක් අපේ රට පාලනය කරන බැවින්, මගේ මේ පුංචි සටහන, දන්නා පමණින් මේ රෝසාටොම් බලාගාරයේ තාක්ෂණික සංයුතිය සම්බන්ධව සොයා දැනගත් කරුණු වලට සීමා කිරීම ඇඟට සුවදායක බව සිතමි.

න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක සිදුවන්නේ විකිරණශීලී යුරේනියම් න්‍යෂ්ඨි පාලිතව බිඳ දමා, එම විඛණ්ඩනයේ දී මෝචනය වන්නාවූ තාපය එකතු කර ගැනීමත්, ඒ තාපයෙන් ජලය වාෂ්ප කර වාෂ්ප ටර්බයිනයක් කර කැවීමත් ය. ටර්බයිනය ඩයිනමෝවකට යා කිරීමෙන් විදුලි උත්පාදනය සිදුවෙයි. මේ මූලික සැලසුම, යෝජිත පාවෙන බලාගාරයටත් එසේම ය.

පාවෙන බව පැහැදිලි නමුත් මේ ඉදිකිරීමේ න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රීයක රැඳවුම (RPV - Reactor Pressure Vessel) තියෙන්නේ නම් මුහුදු යටය. එය ඉදිකිරීමේ ස්ථායිතාව රැක ගැනීමේ අවශ්‍යයතාවයක් වන්නා සේම, එක් අතකින් ආරක්ෂක උපක්‍රමයක් ලෙසද වැදගත් වෙයි.

යුරේනියම් සමස්ථානික අතුරින් මෙවන් න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රීයකයක විඛණ්ඩන කාර්යය සඳහා  දායක විය හැකි ගතිගුණ ඇත්තේ U235 සමස්ථානිකයට පමණි. ‌මහ පොළව හාරා, රසායනිකව පිරිපහදු කර ලබා ගන්නා ස්වභාවික යුරේනියම් සාම්පලයක අඩංගු U235 ප්‍රතිශතය, 0.7 ක් පමණ වෙයි. ඉතිරි බහුතරය දාම ප්‍රතික්‍රියාවකට දායකත්වයක් නොදෙන U238 සමස්ථානිකය. මේ ඉලක්කම් අනුව, ස්වභාවික යුරේනියම් පරමාණු දහසක, U235 පරමාණු හතක් පමණ අඩංගු වෙයි. ‌

දැනට ප්‍රචලිත කරුණු අනුව නම්, යෝජිත බලාගාරයේ පාවිච්චිවන්නේ, U235 ප්‍රමාණය 19%කට පමණ සුපෝෂණය (enriched) කරන ලද ඉන්ධන සංයෝජනයකි. එමෙන්ම, ප්‍රතික්‍රීයකයේ ඉන්ධන නැවත පිරවීම, අවුරුදු හතක් හෝ දහයකට පසුව විය හැකි බවද සඳහන් වෙයි. 

අන්තර්ජාලයේ සැරිසරන තොරතුරු අනුව, මේ බලාගාරයේ ප්‍රතික්‍රියාකාරකය, පහත පින්තූරයේ දැක්වෙන RITM-200 මොඩලයේ එකක් විය හැකි බව අනුමාන කල හැකිය. RITM-200 මොඩලය මෙගාවොට් 175ක තාප ජනන ධාරිතාවක් ඇති මුත් එහි විදුලි ජනන ධාරිතාව මෙගාවොට් 55කට සීමාවන බව සඳහන් වෙයි. පුවත් සාකච්ඡාවලදී  කියවුනු මෙගාවොට් 100 ක ධාරිතාව ලැබෙන්නේ පාවෙන බලාගාරයක මෙවන් ප්‍රතික්‍රියාකාරක දෙකක් අඩංගු කිරීමෙනි, 

RITM-200 Reactor Unit

175 MWt, 147.5 tons, 7.3 m high, 3.3 m diameter

Cassette-type core containing 199 fuel assemblies with cermet fuel U-235 enriched up to 20%. The core operating life is 7 years.

මෙවැනි න්‍යෂ්ඨික ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක හරස් කඩක් පහත රුපයේ ‌දැක්වෙයි. සරලව බැළුවොත්, මෙය ජලයේ ගිල්වූ, ඉන්ධන ගොනු  (‌fuel bundle) හා පාලක යෂ්ඨි  (control rod) එකතු කර තැනූ, ප්‍රතික්‍රීයක කේන්ද්‍රය (reactor core) කිනි. එහි සිදුවන න්‍යෂ්ඨික විඛණ්ඩනය හේතුවෙන් ජනනය වන තාපය ‌යොදාගෙන දෙවන කුටීරයක (steam generator module) ඇති ජලය වාෂ්පීකරණය වන අතර, ‌ප්‍රතික්‍රියාකාරකයෙන් පිටතට ශක්තිය රැගෙන යන ප්‍රධාන වාහකයා මේ ජල වාෂ්පය.

පාලක යෂ්ඨි හා අනෙකුත් නියුට්‍රෝන අවශෝෂක (absorber) යොදා ගැනෙන්නේ, දාම ප්‍රතික්‍රියාවේ දී ජනනය වන නියුට්‍රෝන පාලිතව ඉවත්කර ක්‍රියාකාරිත්වය පාලනය කිරීමටයි.

යෝජිත බලාගාරයේ ප්‍රතික්‍රියාකාරක විය හැකිය සැලකෙන RITM 200 සඳහා යොදා ගැනේය සැලකෙන ඉන්ධන ගොනු සටහනක් පහත පින්තූරයේ දැක්වෙයි.

ඉහත සටහනේ දක්වා ඇති ඉන්ධන ගොනුවක සරල සටහනක් පහත චිත්‍රයේ පෙන්වා තිබෙයි. සුපෝෂිත යුරේනියම් ඩයොක්සයිඩ් සිලින්ඩරාකාර කුට්ටි ලෙස සකස්කර ලෝහමය බටවල අසුරා එක්තැන් කර මේ  ඉන්ධන ගොනු නිමවනු ලබයි. 

යොදාගන්නා ඉන්ධන සංයුතිය හා ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ සැලැස්ම මත යම් යම් වෙනස්කම් ඇතිවිය හැකි අතර, ‌ඉන්ධන ගොනු 199 අඩංගු  RITM 200 ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක අන්තර්ගත යුරේනියම් ප්‍රමාණය, ‌ටොන් 50කට කිට්ටුවිය යුතු බව අනුමාන කල හැකිය. මේ ඉලක්කම් සැලකුවොත්, මෙගවොට් 100 බලාගාරය සඳහා අවම වශයෙන් අවුරුදු හතකට වැය වන සුපෝෂිත යුරේනියම් ඉන්ධන ප්‍රමාණය ටොන් 100 පමණ වෙයි.

දැනට අපට ඇති ලොකුම විදුලි බලාගාරය වන නොරොච්චෝලේ බලාගාරයේ ධාරිතාව මෙගාවොට් 900 පමණ වන අතර, ඒ සඳහා වසරකට ගල් අඟුරු ටොන් 70,000 කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් දහනය කරනු ලබයි. 

  

ආශ්‍රිත:

Floating Nuclear Power Buoyant on New Prospects (powermag.com)

http://www.niiar.ru/sites/default/files/safety20/62_prezentaciya_asmm_niiar-zaharychev_eng.pdf

The calculation of the campaign of reactor RITM-200