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भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (भा.प.अ.कें.)
नाभिकीय रिएक्टर सुरक्षा
नाभिकीय रिएक्टर सुरक्षा

सभी नाभिकीय इकाइयाँ को सख्त गुणवत्ता और सुरक्षा मानकों के अनुसार स्थापित, डिजाइन, निर्माण, कमीशनन और संचालित किया जाता है। परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड (ए. ई. आर. बी.) नीतियां बनाता है और सुरक्षा मानकों और आवश्यकताओं को निर्धारित करता है। यह सभी सुरक्षा प्रावधानों को मॉनीटर और उन्हें लागू करने को बाध्य भी करता है। ए. ई. आर. बी. लाइसेंस देने की एक चरण-वार प्रणाली के माध्यम से नियामक नियंत्रण का उपयोग करता है। इसके परिणामस्वरूप नाभिकीय ऊर्जा संयंत्रों (एन. पी. पी.) के प्रचालन में भारत का उत्कृष्ट रिकॉर्ड बना है।

नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र

रिएक्टरों की सुरक्षा और उनके प्रचालन को निम्न द्वारा सुनिश्चित किया जाता हैः
  1. "डिफेंस-इन-डेप्थ" डिजाइन स्तर पर दर्शनl
  2. प्रचालन स्तर पर यथासंभव प्राप्य व्यावहारिक न्यूनतम (अलारा) विकिरण उद्भासन (Radiation exposures)
  3. रेडियोसक्रिय अपशिष्ट का प्रबंधन और
  4. नाभिकीय आपातस्थिति के लिए तैयारी

नाभिकीय रिएक्टरों की सुरक्षाः डिजाइन स्तर की सुरक्षा

दुनिया भर में नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अपनाए जाने वाले बुनियादी डिजाइन दर्शन को "डिफेंस-इन-डेप्थ" दृष्टिकोण कहा जाता है, जिसमें रिएक्टर कोर की प्राकृतिक विशेषताओं को पूरक करने वाली कई सुरक्षा प्रणालियाँ शामिल हैं। इस दृष्टिकोण के प्रमुख पहलू जिन्हें रोकथाम, मानीटरन और कार्य (विफलताओं के परिणामों को कम करने के लिए) के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है:

  1. उच्च गुणवत्ता वाला डिज़ाइन और निर्माण ताकि रिएक्टर उच्च स्तर की विश्वसनीयता के साथ संचालित हो। दुर्घटनाओं की रोकथाम अंतर्निहित डिज़ाइन सुविधाओं के माध्यम से होती है और गुणवत्ता नियंत्रण, अतिरेक, परीक्षण, निरीक्षण और असफल-सुरक्षित डिज़ाइन पर जोर दिया जाता है।.
  2. ऐसे उपकरण जो प्रचालन में गड़बड़ी या मानवीय विफलताओं और समस्याओं में विकसित होने वाली त्रुटियों को रोकते हैं,
  3. उपस्कर या ऑपरेटर विफलताओं का पता लगाने के लिए व्यापक मानीटरन और नियमित परीक्षण,
  4. ईंधन की क्षति को नियंत्रित करने और महत्वपूर्ण रेडियोसक्रिय रिलीज को रोकने के लिए अनावश्यक और विविध प्रणालियाँ
  5. गंभीर ईंधन क्षति (या किसी अन्य समस्या) के प्रभाव को संयंत्र तक ही सीमित रखने का प्रावधान।

सुरक्षा प्रावधानों में रेडियोसक्रिय रिएक्टर कोर और पर्यावरण के बीच भौतिक बाधाओं की एक श्रृंखला शामिल है, कई सुरक्षा तंत्र का प्रावधान, जिनमें से प्रत्येक में बैकअप है और मानवीय त्रुटियों को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक विशिष्ट संयंत्र में बाधाएँ हैंः ईंधन ठोस सिरेमिक (UO2) गुटकों (pellets) के रूप में होता है, और रेडियोसक्रिय विखंडन उत्पाद बड़े पैमाने पर इन गुटकों के अंदर बंधे रहते हैं क्योंकि ईंधन जल जाता है। गुटकों को ईंधन की छड़ बनाने के लिए सीलबंद जिरकोनियम मिश्र धातु ट्यूबों के अंदर पैक किया जाता है। ये 30 सेमी मोटी दीवारों के साथ एक बड़े इस्पात दबाव पात्र (हल्के पानी के रिएक्टर, एल. डब्ल्यू. आर. के लिए) या एक दबाव ट्यूब (दबाव वाले भारी पानी के रिएक्टर, पी. एच. डब्ल्यू. आर. के लिए) के अंदर सीमित होते हैं। संबद्ध प्राथमिक ताप परिवहन प्रणाली काफी हद तक गर्मी को दूर करती है।

यह सब, बदले में, कम से कम 1 मीटर मोटी दीवारों के साथ एक मजबूत पूर्वप्रतिबलित (pre-stressed) या प्रबलित कंक्रीट (reinforced concrete) रोकथाम संरचना के अंदर बंद किया है । यह ईंधन के आसपास तीन महत्वपूर्ण अवरोधों की मात्रा है, जो स्वयं बहुत उच्च तापमान तक स्थिर है।

दुर्घटनाओं को रोकने के प्रयासों के बावजूद, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि कोई दुर्घटना हो सकती है। इसलिए किसी घटना के प्रभावों को रोकने या कम करने के लिए विश्वसनीय सुरक्षा युक्ति (device) प्रदान किए जाते हैं। इस तरह के युक्तियाँ शीतलक दुर्घटना की स्थिति में पर्याप्त कोर शीतलन प्रदान करने के लिए एक आपातकालीन कोर शीतलन प्रणाली (ई. सी. सी. एस.), पावर वृद्धि की दर पर अवरोध सीमाएं (engineered Limits), अनावश्यक और स्वतंत्र उपकरण चैनलों द्वारा सक्रिय एक तेज रिएक्टर शटडाउन प्रणाली, ऑफ-साइट बिजली की एक स्वतंत्र आपूर्ति आदि शामिल हैं।

गंभीर काल्पनिक दुर्घटनाओं की स्थितियों में डिजाइन संकल्पना का मूल्यांकन करके सुरक्षा का एक अतिरिक्त स्तर सुनिश्चित किया जाता है। यह जन समुदाय की सुरक्षा का आश्वासन देकर डिजाइन मार्जिन को जोड़ता है, भले ही दूरस्थ और असंभावित घटनाएं घटित होती हों। इस संबंध में, कई डिजाइन आधार दुर्घटनाओं (डी. बी. ए.) पर विचार किया जाता है, जैसे कि शीतक हानि दुर्घटना (लोका) जहां एक बड़ी पाइप का टूटना अचानक होने के लिए माना जाता है। अन्य डिजाइन विशेषताओं में भूकंपीय घटनाओं, सुनामी, चक्रवात, बाढ़ और घटक विफलताओं से सुरक्षा शामिल है।

नाभिकीय रिएक्टरों की सुरक्षाः प्रचालन के दौरान रेडियोलॉजिकल संरक्षण

विकिरण संरक्षण उद्देश्यों के लिए, उपस्करों/घटकों से एक निर्दिष्ट दूरी पर विकिरण स्तर के साथ-साथ संयंत्र के विभिन्न क्षेत्रों में सामान्य विकिरण क्षेत्रों के लिए डिजाइन मान निर्धारित किए जाते हैं। संयंत्र का लेआउट ऐसा है कि क्षेत्रों को उनके विकिरण स्तर और संदूषण संभाव्यता के अनुसार अलग किया जाता है। रखरखाव दृष्टिकोण और सुरक्षा इस तरह से डिज़ाइन की गई है कि स्टेशन कर्मियों के लिए व्यक्तिगत और सामूहिक डोज़ "यथासंभव प्राप्य व्यावहारिक न्यूनतम” होगी।

ए. ई. आर. बी. ने एक विकिरण कर्मी के लिए एक प्रभावी व्यक्तिगत डोज (संपूर्ण काय) सीमा निर्धारित की है जो लगातार पांच वर्षों में औसतन 20 एम. एस. वी./वर्ष है, जिसकी गणना 5 वर्षों के घटते पैमाने पर की जाती है। (उसी 5 साल की अवधि में संचित प्रभावी डोज (cumulative effective dose) 100 एम. एस. वी. से अधिक नहीं होगी)। किसी भी वर्ष में अधिकतम 30 एम. एस. वी. की अतिरिक्त प्रतिबंध (additional constraint) होती है। अलग-अलग अंगों के लिए डोज सीमाएँ निर्दिष्ट की गई हैं। जाँच सीमाएँ निर्धारित की जाती हैं जिन पर इन सीमाओं से अधिक जोखिम वाले मामलों की जाँच ए. ई. आर. बी. समिति द्वारा की जाती है।

प्रत्येक एन. पी. पी. के डिजाइन चरण में सामूहिक डोज की एक सीमा निर्दिष्ट की जाती है ताकि संयंत्र के डिजाइन में विकिरण सुरक्षा के लिए पर्याप्त प्रावधान किए जा सकें जिससे विभिन्न क्षेत्रों में विकिरण स्तर डिजाइन स्तरों से नीचे रहें। संयंत्र कर्मियों की सामूहिक वार्षिक डोज को ए. ई. आर. बी. द्वारा अनुमोदित वार्षिक डोज निर्धारण लक्ष्य से कम रखा जाता है। संयंत्र स्तर पर डोज कमी के उपाय तैयार करके इसे धीरे-धीरे कम करने के लिए प्रत्येक वर्ष निरंतर प्रयास किए जाते हैं।

प्रत्येक एन. पी. पी. में एक स्वास्थ्य भौतिकी इकाई (एच. पी. यू.) होती है, जिसमें प्रशिक्षित और अनुभवी विकिरण संरक्षक अधिकारियों का एक समूह होता है, जो संयंत्र में विकिरण संरक्षण कार्यक्रम के कार्यान्वयन के लिए जिम्मेदार होते हैं। वे क्षेत्रों, कर्मियों, प्रणालियों, बहिःस्रावी, एक्सपोज़र नियंत्रण और एक्सपोज़र अन्वेषण की मॉनीटरन के द्वारा रेडियोलॉजिकल निगरानी प्रदान करते हैं। संयंत्र के सभी कर्मियों के बाहरी और आंतरिक जोखिम का नियमित रूप से मूल्यांकन किया जाता है। ALARA सिद्धांत का पालन करते हुए, व्यक्तिगत और सामूहिक डोज दोनों को कम करने के उपाय तैयार किए जाते हैं। इनमें इंजीनियरिंग और प्रशासनिक समाधान जैसे परिरक्षण, वेंटिलेशन, संरक्षण उपस्कर का उपयोग, प्रक्रिया का अनुपालन, कार्य परमिट प्रणाली, अभिगम्यता नियंत्रण, पूर्वाभ्यास, प्रशिक्षण, पर्यवेक्षण आदि शामिल हैं। संयंत्र के विभिन्न क्षेत्रों में वायु संदूषण के स्तर को उचित वेंटिलेशन और फिल्टरन प्रणालियों के प्रावधान द्वारा निर्धारित सीमा से काफी नीचे बनाए रखा जाता है। ए. ई. आर. बी. नियमित रूप से नियामक निरीक्षण करता है ताकि विकिरण संरक्षण कार्यक्रम और उसके कार्यान्वयन की समौचित्य जांच की जा सके। जन समुदाय की विकिरण-संरक्षा के लिए, ए. ई. आर. बी. ने किसी भी स्थल पर सभी सुविधाओं के सामान्य संचालन के दौरान 1 mSv/y (जो एक व्यावसायिक विकिरण कर्मी के 1/20 भाग वां हिस्सा है) की डोज सीमा निर्धारित की है। यह प्राकृतिक पृष्ठभूमिक स्रोतों से प्राप्त औसत डोज का लगभग 40% है। रेडियोसक्रिय ठोस, तरल और गैसीय अपशिष्टों के उत्पन्न होने और पर्यावरण में उनके निस्सरण में योगदान देने वाले स्रोतों की जांच स्वयं डिजाइन चरण में अपशिष्ट को कम करने के संबंध में की जाती है। डिजाइन विश्लेषण दर्शाता है कि एक पूर्वनिर्धारित डिजाइन आधारित दुर्घटना की स्थिति में साइट परिसीमा पर जन समुदाय के सदस्यों के लिए परिकलित डोज (calculated dose) ए. ई. आर. बी. द्वारा निर्धारित संदर्भित डोज से अधिक नहीं होती है।

नाभिकीय रिएक्टरों की सुरक्षाः रेडियोसक्रिय अपशिष्ट का प्रबंधन

रिएक्टर भवनों से निकलने वाले गैसीय अपशिष्टों को प्री-फिल्टर और उच्च दक्षता कणिकीय वायु फिल्टर का उपयोग करके फ़िल्टर किया जाता है और एक चिमनी के माध्यम से मानीटरन के बाद छोड़ा जाता है। रिएक्टर भवनों से निकलने वाले गैसीय अपशिष्टों को प्री-फिल्टर और उच्च दक्षता कणिकीय वायु फिल्टर का उपयोग करके फ़िल्टर किया जाता है और एक चिमनी के माध्यम से मानीटरन के बाद छोड़ा जाता है। विभिन्न रेडियोन्यूक्लाइड्स की निस्सरण दर (release rate) और एकीकृत निस्सरण की मानीटरन की जाती है और लेखांकन किया जाता है ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि निस्सरण निर्धारित सीमा के भीतर हैं। इसी तरह, रेडियासक्रिय द्रव अपशिष्टों को भी प्रक्रिया के अनुसार अलग, फ़िल्टर और कंडीशन किया जाता है और पर्याप्त डाइल्यूशन के बाद (ताकि निस्सरित की सीमाओं का पालन किया जा सके) जल निकाय में निपटाया जाता है। रेडियोसक्रिय ठोस अपशिष्टों को ईंट से अस्तरित भूमिगत खाइयों, पुनर्बलित सीमेंट कंक्रीट (आरसीसी) वॉल्ट या टाइल छेद में साइट पर निपटाया जाता है, जो रेडियोसक्रियता सामग्री और विकिरण स्तरों पर निर्भर करता है।

ए. ई. आर. बी. ने प्रत्येक एन. पी. पी. से वार्षिक मात्रा और निस्सरण की सक्रियता (activity of discharge), दैनिक निस्सरण और सक्रियता सांद्रता (activity concentration) पर सीमाएं निर्धारित की हैं, जो विशिष्ट साइट हैं। एन. पी. पी. पर स्थापित रेडियोसक्रिय अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली के प्रदर्शन की समीक्षा की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उचित विधियों और प्रबंधन पद्धति लागू रहें और रेडियोसक्रिय अपशिष्ट की रेडियोसक्रियता उत्पत्ति और मात्रा के मामले में न्यूनतम रखी जाए।

नाभिकीय रिएक्टरों की सुरक्षाः नाभिकीय आपातकालीन तैयारी

निर्धारित मानक सुरक्षा का एक पर्याप्त मार्जिन सुनिश्चित करते हैं ताकि एन. पी. पी. को संयंत्र के कर्मियों और जन समुदाय के लिए अनुचित रेडियोलॉजिकल जोखिमों के बिना संचालित किया जा सके। के बावजूद, आपाती अनुक्रिया योजनाओं को विकसित करना आवश्यक है ताकि किसी भी संभावित परिस्थिति में, चाहे वह असंभव क्यों न हो, संयंत्र कर्मियों और जन समुदाय के लिए कोई अनुचित रेडियोलॉजिकल जोखिम न हो। सभी एन. पी. पी. ने ऑन-साइट के साथ-साथ ऑन-साइट आपातकालीन तैयारी योजना बनाकर आपातकालीन प्रक्रियाओं को स्थापित और प्रलेखित किया है। आपात स्थिति के दौरान कार्य करने के लिए आवश्यक विभिन्न एजेंसियों की भूमिका, जिम्मेदारियां और कार्य योजनाएं इन योजनाओं में विस्तृत हैं। ए. ई. आर. बी. द्वारा एन. पी. पी. में आपातकालीन तैयारी के संबंध में विशिष्ट आवश्यकताओं का सूत्रण किया गया है। एन. पी. पी. आम तौर पर अपेक्षाकृत कम आबादी वाले क्षेत्र में स्थित होते हैं। संयंत्र के आसपास एक अपवर्जन क्षेत्र (exclusion zone) स्थापित किया जाता है, जिसका एकमात्र नियंत्रण प्रचालन संगठन के पास होता है, और इस क्षेत्र में कोई सार्वजनिक निवास की अनुमति नहीं होती है। जन समुदाय के एक सदस्य के लिए डोज सीमा, सामान्य परिचालन स्थितियों और आपेक्षिक डिजाइन आधारित दुर्घटना स्थितियों के अधीन, इस अपवर्जन क्षेत्र की परिसीमा पर लागू की जाती है। अपवर्जन रेडियस के अलावा एक निर्जर्मीकृत क्षेत्र (sterilized zone) भी स्थापित किया गया है। संयंत्र के आसपास 16 किलोमीटर के दायरे तक आपातस्थिति योजना क्षेत्र (Emergency Planning Zone) का परिभाषित क्षेत्र होता है और ऑफ-साइट आपातस्थिति में एक श्रेणीबद्ध अनुक्रिया (graded response) को क्रियान्विन करने पर आधारित निर्णयन के लिए बुनियादी भौगोलिक ढांचा प्रदान करता है, जो एक हिस्से के रूप में होता है। किसी दुर्घटना की स्थिति में, आपातकालीन संरक्षा उपाय में अधिसूचना, कर्मियों को सचेत करना, स्थिति का मूल्यांकन, सुधारात्मक कार्रवाई, अल्पीकरण (mitigation), संरक्षण और संदूषण के नियंत्रण के संबंध में आपातकालीन कार्रवाइयां (emergency actions) शामिल हैं।

सभी नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र स्थलों पर स्थापित पर्यावरणीय सर्वेक्षण प्रयोगशालाएँ सामान्य प्रचालन के दौरान एन. पी. पी. एस. के क्षेत्रों में और उसके आसपास विभिन्न पर्यावरणीय मैट्रिक्स में रेडियोसक्रियता के निर्धारण के लिए अच्छी तरह से लैस हैं। वे नाभिकीय आपातस्थिति के दौरान आपातस्थिति के प्रभाव का मूल्यांकन करके महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्रभावित क्षेत्र पर विशेष ध्यान देते हुए पर्यावरणीय मानीटरन किया जाता है जिससे कार्रवाई की योजना तय करने तथा आवश्यकता पड़ने पर प्रत्युपाय (countermeasures) सुझाने में मदद मिल सके।