चीन ने thorium से uranium ‘breed’ कर ऊर्जा आत्मनिर्भरता में मील का पत्थर हासिल किया

 (scmp.com)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-11-23 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • चीन की विज्ञान अकादमी द्वारा गोबी मरुस्थल में विकसित प्रायोगिक रिएक्टर ने thorium को uranium में बदलने वाली fuel conversion प्रक्रिया में सफलता हासिल की
  • यह 2MW liquid-fuel thorium-based molten salt reactor (TMSR) दुनिया का एकमात्र उदाहरण है जिसमें thorium fuel को वास्तव में लोड करके इस्तेमाल किया गया है
  • प्रयोग के नतीजों को molten salt reactor system में thorium संसाधनों के तकनीकी उपयोग की संभावना साबित करने वाले शुरुआती साक्ष्य के रूप में देखा जा रहा है
  • चीन की विज्ञान अकादमी ने कहा कि यह उपलब्धि स्वच्छ और टिकाऊ nuclear energy technology के विकास में एक बड़ी छलांग है
  • इस तकनीक का चीन की ऊर्जा आत्मनिर्भरता और दीर्घकालिक nuclear fuel supply की स्थिरता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण महत्व है

गोबी मरुस्थल के प्रायोगिक thorium रिएक्टर की उपलब्धि

  • Chinese Academy of Sciences के Shanghai Institute of Applied Physics ने गोबी मरुस्थल में विकसित प्रायोगिक रिएक्टर के जरिए thorium को uranium में बदलने में सफलता हासिल की
    • यह रिएक्टर 2MW liquid-fuel thorium-based molten salt reactor (TMSR) प्रकार का है
    • इस प्रयोग को nuclear fission आधारित नवाचार तकनीक के सफल कार्यान्वयन के रूप में देखा जा रहा है

दुनिया का एकमात्र thorium fuel इस्तेमाल करने वाला रिएक्टर

  • पुष्टि हुई है कि यह TMSR फिलहाल दुनिया का एकमात्र ऐसा रिएक्टर है जिसमें thorium fuel को वास्तव में लोड करके इस्तेमाल किया गया है
    • इसे मौजूदा nuclear fuel system से अलग thorium-uranium fuel cycle के एक प्रायोगिक प्रमाण के रूप में देखा जा रहा है

तकनीकी महत्व और आगे की संभावनाएँ

  • Chinese Academy of Sciences ने घोषणा की कि इस प्रयोग ने molten salt reactor system में thorium संसाधनों की तकनीकी व्यवहार्यता को साबित किया है
    • इस नतीजे को स्वच्छ और टिकाऊ nuclear energy हासिल करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण तकनीकी प्रगति माना जा रहा है
  • लेख में अतिरिक्त commercialisation plan या timeline का कोई उल्लेख नहीं है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2025-11-23
Hacker News की राय

  • उत्साहित होने से पहले यह समझना ज़रूरी है कि इस प्रयोग का सही मतलब क्या है
    चीन ने थोरियम को यूरेनियम में परिवर्तित करने वाला एक प्रायोगिक रिएक्टर चलाया, लेकिन conversion ratio केवल 0.1 था
    यानी एक नया विखंडनीय परमाणु बनाने के लिए मौजूदा परमाणु ईंधन के 10 परमाणु खर्च हुए
    सामान्य रिएक्टरों में भी ऐसा रूपांतरण होता है; light-water reactor में यह अनुपात लगभग 0.6 और heavy-water reactor में लगभग 0.8 होता है
    इसलिए तकनीकी रूप से चीन की यह उपलब्धि मौजूदा प्रणालियों से कमतर है, लेकिन थोरियम का उपयोग किया गया यह बात नई है
    आर्थिक व्यवहार्यता अभी अनिश्चित है, लेकिन अगर राष्ट्रीय स्तर पर लंबे समय तक निवेश किया जाए, तो 30 साल बाद शायद सार्थक नतीजे मिल सकते हैं
    संबंधित लेख: World Nuclear News, Wikipedia - Breeder reactor

    • मूल समस्या यूरेनियम की ऊर्जा घनत्व और प्रचुरता है
      अभी यूरेनियम पर्याप्त है, इसलिए जटिल recycling system बनाने का कोई आर्थिक कारण नहीं है
    • सामान्य रिएक्टरों में भी समय के साथ plutonium बनता है और वही ऊर्जा के बड़े हिस्से का स्रोत बन जाता है
      थोरियम का उपयोग करने पर थोरियम → यूरेनियम → प्लूटोनियम क्रम में ऊर्जा मिल सकती है, लेकिन conversion ratio कम हो तो critical state बनाए रखना मुश्किल हो सकता है
    • ऐसा लगता है कि चीन औद्योगिक विकास की रफ़्तार धीमी पड़ने से पहले वैज्ञानिक महाशक्ति के रूप में स्थापित होने की रणनीति अपना रहा है

  • इस प्रयोग की असली खासियत molten-salt reactor (MSR) डिज़ाइन है
    ईंधन को FLiBe molten salt में घोलकर इस्तेमाल किया जाता है, इसलिए ठोस fuel rod की तरह बंद pressure vessel के भीतर बदलने की ज़रूरत नहीं होती और real-time fuel processing संभव होती है
    इसी संरचना की वजह से थोरियम fuel cycle पर भी प्रयोग किया जा सकता है
    यह शोध अतीत के Oak Ridge प्रयोगों पर आधारित है

    • अनोखी बात MSR खुद नहीं, बल्कि थोरियम को जलाना है
    • MSR में कई आकर्षक गुण हैं, लेकिन neutron exposure से materials damage इसका बड़ा नुकसान है
      ईंधन तरल होने के कारण radiation कंटेनर की दीवारों तक पहुँचती है, और graphite shielding इस्तेमाल करने पर भी damage और contamination की समस्या होती है
      Oak Ridge का प्रयोग भी radiation lifetime limit तक पहुँच गया था
      इसके विपरीत light-water reactor में पानी buffer की तरह काम करता है, इसलिए संरचना की आयु कहीं अधिक होती है
    • तब सवाल उठता है, “तो neutron को absorb कौन करता है?”

  • इस उपलब्धि का महत्व अच्छी तरह समझाने वाला लेख: Science and Technology Daily

    • लेख के अनुसार, चीन 2035 तक 100 मेगावॉट-श्रेणी का TMSR demonstration reactor पूरा करके चालू करने की योजना बना रहा है
      यह commercial nuclear plant (1 गीगावॉट) के दसवें हिस्से के बराबर है, यानी अगले चरण की ओर जाने वाला एक मध्यवर्ती प्रयोग

  • यह पोस्ट SCMP के 29-पैराग्राफ वाले लेख के शुरुआती हिस्से का अंश है
    मूल लेख: archive.is लिंक

    • कहा गया है कि मूल लिंक मिल जाने के बाद ऊपर का स्रोत HumanProgress.org से बदलकर मूल लेख कर दिया गया

  • पिछले कुछ हफ्तों में यह विषय कई बार पोस्ट हुआ, लेकिन उस पर ध्यान नहीं गया
    अब शायद वह समय आ गया है जब पश्चिम को चीन की तकनीक पकड़नी पड़ेगी

    • लेकिन थोरियम MSR की यूरेनियम-समृद्ध क्षेत्रों (अमेरिका, यूरोप, ऑस्ट्रेलिया) में आर्थिक उपयोगिता कम है
      अलग-अलग क्षेत्रों की भूगर्भीय परिस्थितियों के अनुसार अलग समाधान निकलेंगे
    • दरअसल यह अमेरिकी तकनीक को चीन द्वारा आगे बढ़ाया जाना है
      पिछले 60 वर्षों में यह तकनीकी सीमा के कारण नहीं, बल्कि राजनीतिक कारणों से रुका रहा
    • 1950 के दशक में अमेरिका के Shippingport में भी Rickover ने थोरियम breeding experiment किया था
      यानी चीन की यह कोशिश पूरी तरह नई नहीं है
    • दूसरी ओर यह तर्क भी है कि “चीन पश्चिमी तकनीक की नकल करने वाला पक्ष है”
    • breeding technology आखिरकार आर्थिक रूप से अव्यवहारिक तकनीक है
      मौजूदा बाज़ार में fresh uranium इस्तेमाल करना कहीं सस्ता है

  • थोरियम rare earth refining process का byproduct के रूप में बहुत निकलता है
    चीन के पास यह पहले से बड़े पैमाने पर मौजूद है, इसलिए वह इसके उपयोग का रास्ता खोज रहा है

  • यह भी दिलचस्प है कि इस रिएक्टर को पानी की ज़रूरत नहीं होती और इसे inland क्षेत्रों में भी बनाया जा सकता है
    ज़्यादातर परमाणु संयंत्र भाप से turbine चलाते हैं, लेकिन यह किसी अलग संरचना जैसा लगता है

    • यह डिज़ाइन heat-transfer medium के रूप में supercritical CO₂ का उपयोग करता है, इसलिए पानी की ज़रूरत नहीं होती
      यह अधिक सुरक्षित है, और बिजली के अलावा synthetic fuel production में भी इस्तेमाल हो सकता है
      उदाहरण के लिए, समुद्री पानी से CO₂ निकालकर और जल-विद्युत अपघटन से हाइड्रोजन बनाकर synthetic hydrocarbon fuel तैयार किया जा सकता है
    • बेशक, कई परमाणु संयंत्र तट पर नहीं बल्कि inland क्षेत्रों में भी हैं, और मानव-निर्मित झीलों या नदी के पानी से cooling water हासिल करते हैं

  • मैंने सुना है कि यह तकनीक मूल रूप से अमेरिका में शुरू हुआ एक विचार था, जिसे चीन ने आगे बढ़ाया

    • वास्तव में 1960 के दशक में अमेरिका के Oak Ridge में Molten-Salt Reactor Experiment चलाया गया था
      उस समय thorium से breed किए गए uranium-233 का उपयोग किया गया था, लेकिन कम आर्थिक व्यवहार्यता और decommissioning cost अधिक होने के कारण इसे बंद कर दिया गया
      1994 में fluorine gas accumulation जैसी वजहों से खतरनाक स्थिति भी पाई गई थी
    • thorium fuel cycle हथियार उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं था, इसलिए उसमें सैन्य आकर्षण नहीं था,
      और Three Mile Island दुर्घटना के बाद अमेरिका में परमाणु ऊर्जा को लेकर रुचि तेज़ी से घटने पर शोध भी रुक गया
    • Bill Gates के निवेश वाले MSTR project जैसी निजी कोशिशें भी हैं,
      लेकिन regulatory barriers अब भी बड़े और अक्षम हैं
    • संबंधित इतिहास: Wikipedia - Thorium-based nuclear power
    • भारत इस क्षेत्र में सबसे गंभीर निवेश करने वाले देशों में से एक है

  • डेनमार्क की Copenhagen Atomics container-size modular MSR विकसित कर रही है
    आधिकारिक साइट

    • उन्होंने कुछ prototypes बनाए हैं, और 2027 में PSI में पहली nuclear chain reaction का लक्ष्य रखा है
      लगता है कि वे 2030 की बजाय 2050 के लक्ष्य को ध्यान में रखकर commercialization करना चाहते हैं

  • श्रीलंका के पश्चिमी तट की रेत की परतों में थोरियम प्रचुर मात्रा में है
    dredging ship का उपयोग करके 10~100m गहराई से इसका खनन किया जा सकता है

    • वास्तव में थोरियम जहाँ भी rare earth mine हो, वहाँ मिल सकता है
      अलग से खनन करने के बजाय, मौजूदा खदानों के waste ore से इसे निकाला जा सकता है