युरेनियम संवर्धन म्हणजे नेमके काय? ही चिंतेची बाब का? जाणून घ्या

इस्रायलने गेल्या आठवड्याच्या अखेरीस इराणच्या नतान्झ, इस्फहान आणि फोर्डो या तीन प्रमुख अणुतळांना लक्ष्य करून इराणचे अनेक अणुशास्त्रज्ञ ठार केले. हे तळ अतिशय भक्कम असून बहुतेक जमिनीत खोलवर बंकरमध्ये बांधलेले आहेत. या हल्ल्यात या तळांचे किती नुकसान झाले याबाबत परस्परविरोधी बातम्या येत आहेत. यामुळे इराणच्या अणुकेंद्रांचे मोठे नुकसान झाल्याचा इस्रायलचा दावा आहे, तर इराण मात्र याचा इन्कार करत आहे. आंतरराष्ट्रीय अणुऊर्जा एजन्सीच्या विधानांमध्ये विरोधाभास आहे.

नतान्झ आणि फोर्डो हे असे तळ आहेत जिथे इराण युरेनियम समृद्ध करतो तर इस्फहान कच्चा माल पुरवतो, त्यामुळे या ठिकाणांचे नुकसान झाल्यास इराणची अण्वस्त्रे तयार करण्याची क्षमता मर्यादित होईल. पण युरेनियम संवर्धन म्हणजे नेमके काय आणि ही चिंतेची बाब का आहे? युरेनियम “समृद्ध” करणे म्हणजे काय हे समजून घेण्यासाठी, आपल्याला युरेनियम समस्थानिकांबद्दल आणि ते आण्विक विखंडन अभिक्रियेत कसे विभागले गेले याबद्दल थोडेसे माहित असणे आवश्यक आहे.

आयसोटोप म्हणजे काय?

सर्व पदार्थ रेणूंनी बनलेले असतात आणि हे रेणू प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉनांनी बनलेले असतात. प्रोटॉनची संख्या म्हणजे अणूंना त्यांचे रासायनिक गुणधर्म देतात, जे वेगवेगळ्या रासायनिक मूलद्रव्यांना वेगळे करतात. रेणूतील प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनांची संख्या समान असते. उदाहरणार्थ, युरेनियममध्ये 92 प्रोटॉन असतात, तर कार्बनमध्ये सहा प्रोटॉन असतात. तथापि, एकाच मूलद्रव्यातील न्यूट्रॉनची संख्या भिन्न असू शकते, ज्यामुळे समस्थानिक नावाच्या मूलद्रव्याच्या वेगवेगळ्या आवृत्त्या तयार होतात. रासायनिक अभिक्रियांसाठी हे महत्वाचे नाही, परंतु त्यांच्या अणुप्रतिक्रिया खूप भिन्न असू शकतात.

युरेनियम -238 आणि युरेनियम -235 मधील फरक

जेव्हा आपण युरेनियमचे उत्खनन करतो, तेव्हा त्यातील 99.27 टक्के युरेनियम-238 आहे, ज्यात 92 प्रोटॉन आणि 146 न्यूट्रॉन आहेत. केवळ 0.72 टक्के युरेनियम-235 आहे, ज्यात 92 प्रोटॉन आणि 143 न्यूट्रॉन आहेत (उर्वरित 0.01 टक्के इतर समस्थानिक आहेत). अणुऊर्जा निर्माण करणाऱ्या अणुभट्ट्या किंवा शस्त्रास्त्रांसाठी आपल्याला समस्थानिक गुणोत्तर बदलण्याची गरज आहे. हे दोन मुख्य युरेनियम समस्थानिकांमुळे आहे, केवळ युरेनियम -235 विखंडन साखळी विक्रियेस समर्थन देऊ शकते: एक न्यूट्रॉन अणूचे विखंडन, ऊर्जा आणि आणखी काही न्यूट्रॉन, ज्यामुळे अधिक विखंडन होते इत्यादी.

या साखळी अभिक्रियेतून मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा बाहेर पडते. अण्वस्त्रामध्ये ही साखळी प्रतिक्रिया एका सेकंदाच्या अंशात होते, ज्यामुळे अणुस्फोट होतो, हे उद्दिष्ट असते. नागरी अणुऊर्जा प्रकल्पात साखळी अभिक्रिया नियंत्रित केली जाते. अणुऊर्जा प्रकल्पांमधून सध्या जगातील नऊ टक्के विजेचे उत्पादन होते. अणुविक्रियेचा आणखी एक महत्त्वाचा नागरी उपयोग म्हणजे विविध रोगांचे निदान व उपचार करण्यासाठी अणुवैद्यकशास्त्रात वापरल्या जाणार् या समस्थानिकांची निर्मिती करणे.

अणुसंवर्धन म्हणजे काय?

‘संवर्धन’ म्हणजे नैसर्गिकरित्या उद्भवणाऱ्या मूलद्रव्यात बदल करून युरेनियम-238 काढून युरेनियम-235 चे प्रमाण वाढविणे. हे करण्याचे काही मार्ग आहेत (ऑस्ट्रेलियातील नवीन शोधांसह), परंतु व्यावसायिकदृष्ट्या, संवर्धन सध्या सेंट्रीफ्यूजद्वारे केले जाते. इराणच्या अणुप्रकल्पांमध्ये युरेनियम संवर्धनासाठी हेच तंत्रज्ञान वापरले जात आहे.