ભારતે તેના ત્રણ તબક્કાના પરમાણુ ઉર્જા કાર્યક્રમમાં એક ઐતિહાસિક સિદ્ધિ હાંસલ કરી છે. તમિલનાડુના કલ્પક્કમ ખાતેના પ્રોટોટાઇપ ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટરે (PFBR) ‘ક્રિટિકાલિટી’ હાંસલ કરી છે, જેનો અર્થ છે કે તેમાં સતત ન્યુક્લિયર ચેઈન રિએક્શનની શરૂઆત થઈ ગઈ છે. આ સીમાચિહ્નરૂપ ઘટના સાથે ભારતે ડૉ. હોમી ભાભાની કલ્પના અનુસારના પરમાણુ કાર્યક્રમના બીજા તબક્કામાં સત્તાવાર રીતે પ્રવેશ કર્યો છે.
આ રિએક્ટરની સૌથી મહત્વની વિશેષતા એ છે કે તે જેટલા બળતણનો વપરાશ કરે છે તેના કરતાં વધુ બળતણ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ભારતની લાંબા ગાળાની પરમાણુ વ્યૂહરચના માટે આ ટેકનોલોજી અત્યંત મહત્વની છે. આ સફળતા બાદ હવે ભારત ત્રીજા તબક્કા તરફ આગળ વધશે, જ્યાં દેશમાં રહેલા થોરિયમના વિશાળ ભંડારનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ ઉર્જા મેળવવાનું લક્ષ્ય છે.
🚨 Breaking: India's Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam has achieved criticality, PM Modi announces.
— OpIndia.com (@OpIndia_com) April 7, 2026
India enters stage-II of nuclear program.
The 500 MWe PFBR, developed by BHAVINI and IGCAR positions India as 2nd nation after Russia to operate a commercial-scale FBR.… pic.twitter.com/WlmownNqtg
પરમાણુ ઉર્જા વિભાગ હેઠળની ભારતીય નાભિકીય વિદ્યુત નિગમ લિમિટેડે (BHAVINI) સંપૂર્ણપણે સ્વદેશી રીતે આ રિએક્ટરનું નિર્માણ કર્યું છે. કલ્પક્કમ ખાતે સ્થિત આ પ્રોજેક્ટ ભારતની વૈજ્ઞાનિક અને એન્જિનિયરિંગ ક્ષમતાનું ઉત્કૃષ્ટ ઉદાહરણ પૂરું પાડે છે. આ સ્વદેશી ટેકનોલોજી ભારતને ઉર્જા ક્ષેત્રે આત્મનિર્ભર બનાવવામાં મોટી ભૂમિકા ભજવશે.
વડા પ્રધાન નરેન્દ્ર મોદીએ આ સિદ્ધિને ભારતની સિવિલ ન્યુક્લિયર સફરમાં એક ‘નિર્ણાયક ક્ષણ’ ગણાવી છે. સોશિયલ મીડિયા પ્લેટફોર્મ X પર આ માહિતી શેર કરતાં તેમણે જણાવ્યું હતું કે, કલ્પક્કમ ખાતેના રિએક્ટરે ક્રિટિકાલિટી હાંસલ કરીને ભારતના પરમાણુ કાર્યક્રમના બીજા તબક્કાને વેગ આપ્યો છે. આ સફળતા દેશ માટે ગૌરવની વાત છે.
Today, India takes a defining step in its civil nuclear journey, advancing the second stage of its nuclear programme.
— Narendra Modi (@narendramodi) April 6, 2026
The indigenously designed and built Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam has attained criticality.
This advanced reactor, capable of producing more fuel…
વડા પ્રધાને વધુમાં ઉમેર્યું હતું કે, આ રિએક્ટરની બળતણ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ભારતની અદ્યતન એન્જિનિયરિંગ કુશળતા દર્શાવે છે. તેમણે આ પ્રોજેક્ટ સાથે જોડાયેલા તમામ વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરોને અભિનંદન પાઠવ્યા હતા.
🇮🇳 PFBR Attains First Criticality: A historic milestone in India's nuclear energy journey
— DAE India (@DAEIndia) April 6, 2026
The indigenously designed and built Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam starts sustained nuclear chain reaction. 1/2@PMOIndia @narendramodi @DrJitendraSingh @iaeaorg @PIB_India pic.twitter.com/oMEA7U63Xv
ભારત હવે તેના ત્રીજા તબક્કાના લક્ષ્ય એટલે કે થોરિયમ આધારિત પરમાણુ ઉર્જાના ઉત્પાદન તરફ મજબૂતીથી આગળ વધી રહ્યું છે.
ક્રિટિકાલિટી એટલે શું? અને તે કેમ મહત્વની છે?
પરમાણુ ઉર્જાની ભાષામાં ‘ક્રિટિકાલિટી‘ એટલે એવી સ્થિતિ જ્યારે રિએક્ટર તેની અંદર પરમાણુ વિખંડન (fission) પ્રક્રિયાને જાતે ચાલુ રાખવા માટે સક્ષમ બની જાય છે. આ તબક્કે રિએક્ટરમાં એટલા ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન થાય છે જે કોઈ પણ બાહ્ય મદદ વગર સતત ‘ચેઈન રિએક્શન’ ચાલુ રાખી શકે છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, આ રિએક્ટરના ‘શરૂ થવાની’ પ્રક્રિયાનો સૌથી મહત્વનો પડાવ છે.
જોકે ક્રિટિકાલિટી હાંસલ કરવાનો અર્થ એ નથી કે રિએક્ટરે તરત જ સંપૂર્ણ ક્ષમતા સાથે વીજળી પેદા કરવાનું શરૂ કરી દીધું છે, પરંતુ તે કોઈપણ પરમાણુ પ્લાન્ટ માટે સૌથી મોટો પડકાર છે. એકવાર આ સ્થિતિ પ્રાપ્ત થઈ જાય પછી વૈજ્ઞાનિકો ધીમે-ધીમે રિએક્ટરની શક્તિ વધારતા જાય છે અને અંતે તે વ્યાપારી ધોરણે વીજળી આપવા માટે તૈયાર થાય છે.
PFBR અન્ય રિએક્ટરથી કેવી રીતે અલગ છે?
સામાન્ય પરમાણુ રિએક્ટરમાં મુખ્યત્વે યુરેનિયમનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ આ ‘ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર’ (PFBR) તેનાથી અલગ છે. તે બળતણ તરીકે પ્લુટોનિયમનો ઉપયોગ કરે છે. તેની સૌથી મોટી ખાસિયત એ છે કે તે જેટલા બળતણનો વપરાશ કરે છે તેના કરતાં વધુ નવું બળતણ તે પોતાની પ્રક્રિયા દરમિયાન જ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ રિએક્ટર ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાની સાથે-સાથે યુરેનિયમ-238ને પ્લુટોનિયમ-239 માં ફેરવે છે. આ પ્લુટોનિયમ પોતે પણ એક બળતણ છે. આમ, રિએક્ટર ચાલતાં-ચાલતાં વધારાનું બળતણ પણ બનાવતું જાય છે. ભારત જેવા દેશો માટે આ ટેકનોલોજી વરદાન સમાન છે, કારણ કે આપણી પાસે યુરેનિયમનો મર્યાદિત જથ્થો છે પણ અન્ય વિકલ્પો પુષ્કળ છે.
શરૂઆતમાં આ રિએક્ટર યુરેનિયમ અને પ્લુટોનિયમના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરશે, જેની આસપાસ યુરેનિયમનું એક આવરણ (blanket) હશે. ભવિષ્યમાં આ આવરણમાં ‘થોરિયમ’નો ઉપયોગ કરવામાં આવશે. જ્યારે થોરિયમ પર ન્યુટ્રોનનો મારો થાય છે ત્યારે તે યુરેનિયમ-233માં રૂપાંતરિત થાય છે, જેનો ઉપયોગ આવનારા સમયમાં એડવાન્સ્ડ હેવી વોટર રિએક્ટરમાં થઈ શકશે.
બીજો તબક્કો કેમ અનિવાર્ય?
ભારતનો પરમાણુ કાર્યક્રમ એક સીડી જેવો છે, જેમાં દરેક પગથિયું પહેલા પર આધારિત છે. પ્રથમ તબક્કામાં આપણે યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરીને વીજળી પેદા કરીએ છીએ. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્લુટોનિયમ નામનું તત્વ આડપેદાશ (બાય-પ્રોડક્ટ) તરીકે બહાર આવે છે. આ પ્લુટોનિયમ એ બીજા તબક્કા માટેનું મુખ્ય બળતણ છે, જેના વગર આગળ વધવું શક્ય નથી.
બીજા તબક્કામાં કલ્પક્કમ જેવા ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટરનો ઉપયોગ થાય છે. આ રિએક્ટર પ્રથમ તબક્કામાંથી મળેલા પ્લુટોનિયમનો ઉપયોગ કરે છે. તેની ખાસિયત એ છે કે તે વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની સાથે-સાથે વધુ પ્રમાણમાં નવું બળતણ પણ બનાવે છે. આ તબક્કો એક ‘બ્રિજ’ જેવો છે જે ત્રીજા તબક્કા માટે જરૂરી સામગ્રી તૈયાર કરી આપે છે.
ભારત પાસે થોરિયમનો વિશાળ ભંડાર છે, જે ત્રીજા તબક્કાનો આધાર છે. પરંતુ થોરિયમ સીધું જ બળતણ તરીકે વાપરી શકાતું નથી; તે પોતાની મેળે પરમાણુ પ્રતિક્રિયા શરૂ કરી શકતું નથી. થોરિયમને પાવર પ્લાન્ટમાં વાપરવા માટે પહેલાં તેને ‘યુરેનિયમ-233’માં રૂપાંતરિત કરવું પડે છે, અને આ રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયા ફક્ત બીજા તબક્કાના રિએક્ટરમાં જ થઈ શકે છે.
સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, બીજો તબક્કો એ ‘ચાવી’ છે જે ભારતના થોરિયમ રૂપી ખજાનાને ખોલે છે. જો બીજા તબક્કાના ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટર સફળતાપૂર્વક ન ચલાવીએ તો આપણી પાસે રહેલા થોરિયમને વાપરી શકાય તેવા બળતણમાં ફેરવી શકાશે નહીં. તેથી, ઊર્જાના ક્ષેત્રમાં સંપૂર્ણ આત્મનિર્ભરતા મેળવવા માટે બીજા તબક્કામાંથી પસાર થવું ભારત માટે અત્યંત આવશ્યક છે.
લાંબી પ્રતીક્ષા અને પડકારોનો અંત
કલ્પક્કમ ખાતેના આ પ્રોજેક્ટની (PFBR) શરૂઆત વર્ષ 2004માં થઈ હતી. આ રિએક્ટરનું નિર્માણ એ ભારતના પરમાણુ ઉર્જા ઇતિહાસના સૌથી જટિલ એન્જિનિયરિંગ પડકારોમાંનું એક હતું. લગભગ બે દાયકાની સખત મહેનત અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધનો બાદ આ પ્રોજેક્ટ આજે સફળતાના શિખરે પહોંચ્યો છે, જે ભારતની અદ્યતન ટેકનોલોજી ક્ષમતાનો પુરાવો છે.
આ પ્રોજેક્ટની ગંભીરતાનો અંદાજ એ વાત પરથી લગાવી શકાય છે કે માર્ચ 2024માં વડા પ્રધાન નરેન્દ્ર મોદીએ પોતે પ્લાન્ટની મુલાકાત લઈ ‘કોર લોડિંગ’ના (બળતણ ભરવાની પ્રક્રિયા) સાક્ષી બન્યા હતા. ત્યારબાદ ઑગસ્ટ 2024માં પરમાણુ ઉર્જા નિયામક મંડળ દ્વારા જરૂરી મંજૂરીઓ મળતાં ઓછી શક્તિ પર પરીક્ષણો શરૂ કરવામાં આવ્યાં હતાં, જેનો સુખદ અંત ‘ક્રિટિકાલિટી’ સાથે થયો છે.
Earlier today, witnessed the commencement of “core loading“ of India’s first and totally indegenous fast breeder reactor at Kalpakkam, which produces more fuel than is consumed.
— Narendra Modi (@narendramodi) March 4, 2024
This will pave way for eventual utilisation of India’s vast thorium reserves and thus obviate the… pic.twitter.com/gsYSIClbp9
રિએક્ટરે ક્રિટિકાલિટી હાંસલ કરતાંની સાથે જ ભારતે તેના ત્રણ-તબક્કાના પરમાણુ કાર્યક્રમના બીજા તબક્કામાં સત્તાવાર રીતે ડગ માંડ્યાં છે. આ સફળતા એ સાબિત કરે છે કે ભારત હવે ‘ફાસ્ટ બ્રીડર’ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવામાં સક્ષમ છે. આ તબક્કો ભવિષ્યમાં થોરિયમ આધારિત રિએક્ટર્સ (ત્રીજો તબક્કો) માટે પાયાનું કામ કરશે.
