ट्रॉम्बे में बना एक मेगावाट का पूल रिएक्टर अप्सरा 4 अगस्त 1956 को क्रांतिक हुआ, सोवियत संघ के बाहर एशिया का पहला, और 10 सितंबर 2018 को 2 मेगावाट के अप्सरा-यू के रूप में लौटा

अप्सरा 4 अगस्त 1956 को बंबई (अब मुंबई) के किनारे स्थित ट्रॉम्बे के परमाणु ऊर्जा प्रतिष्ठान में पहली बार क्रांतिक हुआ, यानी उस बिंदु पर पहुँचा जहाँ परमाणु श्रृंखला अभिक्रिया अपने आप चलती रहती है। उस प्रतिष्ठान के उत्तराधिकारी भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (बार्क) ने इसे एक मेगावाट का स्विमिंग-पूल रिएक्टर बताया है और एशिया का पहला अनुसंधान रिएक्टर कहा है। इतिहासकार जयीता सरकार दावे को ज़्यादा सीमित शब्दों में रखती हैं: सोवियत संघ के बाहर एशिया का पहला रिएक्टर जो चालू हुआ। ट्रॉम्बे प्रतिष्ठान के एन. बी. प्रसाद और ए. एस. राव की 1959 की रिपोर्ट इसे एशिया में चालू होने वाला पहला परमाणु रिएक्टर बताती है।

इसका पुनर्निर्मित उत्तराधिकारी अप्सरा-यू परमाणु ऊर्जा विभाग की अगले दिन की विज्ञप्ति के अनुसार 10 सितंबर 2018 को शाम 18:41 बजे ट्रॉम्बे में अस्तित्व में आया। विज्ञप्ति दोनों रिएक्टरों के बीच का अंतर लगभग 62 साल बताती है।

आठ मीटर गहरा पूल, ट्रॉली पर कोर

स्विमिंग-पूल रिएक्टर अपना ईंधन साधारण पानी के गहरे टैंक में रखता है। बार्क का जनवरी और फ़रवरी 2021 का न्यूज़लेटर अप्सरा के पूल को स्टेनलेस-स्टील की परत वाला, 8.4 मीटर लंबा, 2.9 मीटर चौड़ा और 8 मीटर गहरा बताता है, जो विखनिजीकृत हल्के पानी से भरा था। ईंधन एल्युमिनियम के साथ मिश्रित संवर्धित यूरेनियम की प्लेटें थीं, जिन पर एल्युमिनियम का आवरण था। बार्क की रिएक्टर तालिका कुल ईंधन 4.5 किलोग्राम बताती है, साथ में कैडमियम की शट-ऑफ़ छड़ें और हल्का पानी, जो मंदक और शीतलक दोनों था। मंदक वह पदार्थ है जो न्यूट्रॉनों को धीमा करता है, ताकि उनके यूरेनियम परमाणुओं को तोड़ने की संभावना बढ़े। बार्क का एक सम्मेलन-पत्र जोड़ता है कि पानी परावर्तक और विकिरण-परिरक्षण का काम भी करता था।

कोर एक चल ट्रॉली से लटकी थी और तीन स्थितियों में खड़ी की जा सकती थी, ताकि वह उस प्रयोग-सुविधा के पास रहे जो किसी दल को चाहिए हो। 1959 की रिपोर्ट एक थर्मल कॉलम (पदार्थ का एक खंड जो धीमे किए गए न्यूट्रॉन पहुँचाता है), आठ प्रयोग-छिद्र, दोलन-प्रयोगों के लिए कोर के बग़ल में एक आर-पार चैनल और एक विशेष परिरक्षण कोना गिनाती है। बार्क की तालिका अधिकतम न्यूट्रॉन फ़्लक्स 10^13 न्यूट्रॉन प्रति वर्ग सेंटीमीटर प्रति सेकंड बताती है, यानी 10 खरब। न्यूज़लेटर के अनुसार औसत लगभग 10^12 था।

1 मेगावाट का आँकड़ा डिज़ाइन की अधिकतम क्षमता है। एस. एम. सुंदरम का बार्क पत्र, जो 1985 की अंतरराष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी की एक संगोष्ठी में प्रस्तुत हुआ और 1987 में छपा, अप्सरा को 400 किलोवाट पर दर्ज करता है।

ब्रिटिश नक़्शे, भारतीय निर्माता

स्रोत इस पर सहमत हैं कि अप्सरा को विदेशी मदद मिली, और इस पर असहमत हैं कि किस देश की। सरकार लिखती हैं कि 1954 के अंत में यूनाइटेड किंगडम एटॉमिक एनर्जी अथॉरिटी ने परमाणु ऊर्जा विभाग को पूल-प्रकार के रिएक्टर के इंजीनियरिंग नक़्शे और तकनीकी आँकड़े दिए, साथ में छह किलोग्राम संवर्धित यूरेनियम ईंधन छड़ें। विभाग के इंजीनियरों ने फिर ब्रिटिश जानकारी और आयातित ईंधन छड़ों, वाल्वों और अन्य पुर्ज़ों से रिएक्टर बनाया, और वे जोड़ती हैं कि फ़्रांस के Commissariat a l’Energie Atomique ने भी संवर्धित यूरेनियम दिया। वर्ल्ड न्यूक्लियर न्यूज़ 2018 में अप्सरा को फ़्रांस से मिला रिएक्टर कहता है और ट्रॉम्बे में निर्माण की शुरुआत मई 1955 बताता है।

भारतीय हिस्सेदारी कई जगह दर्ज है। टाटा मूलभूत अनुसंधान संस्थान (टीआईएफ़आर) के वीरेंद्र सिंह लिखते हैं कि अप्सरा की नियंत्रण प्रणालियाँ टीआईएफ़आर में बनीं। सरकार ध्यान दिलाती हैं कि रिएक्टर को ख़ुद बनाकर भारतीय कर्मियों ने तकनीकी अनुभव पाया। जनवरी 1957 के उद्घाटन में, जैसा कि सरकार भाषण को उद्धृत करती हैं, प्रधानमंत्री जवाहरलाल नेहरू ने कहा कि पूल रिएक्टर “लगभग पूरी तरह हमारे युवा भारतीय वैज्ञानिकों और निर्माताओं का काम” था।

बार्क के अनुसार होमी भाभा ने जनवरी 1954 में ट्रॉम्बे का परमाणु ऊर्जा प्रतिष्ठान स्थापित किया, अपने परमाणु कार्यक्रम को जिस बहुविषयी काम की ज़रूरत थी उसके आधार के रूप में। उनके अपने जीवन की चर्चा होमी भाभा और परमाणु कार्यक्रम पर लिखे परिचय में है।

पचास साल के प्रयोग, आइसोटोप और प्रशिक्षण

बार्क का न्यूज़लेटर गिनाता है कि लगभग पाँच दशकों में रिएक्टर का उपयोग किन कामों में हुआ: न्यूट्रॉन भौतिकी, विखंडन भौतिकी, रेडियोरसायन, जीव विज्ञान, विकिरण-उपचार की तकनीकें और रिएक्टर प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान एवं विकास। वह कहता है कि अप्सरा से विकसित न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण तकनीक रसायन, पुरातत्व और न्यायालयिक विज्ञान में व्यापक रूप से काम आई। इस विधि में नमूने को न्यूट्रॉन पुंज में रखा जाता है, और बाद में वह जो विकिरण छोड़ता है उससे उसके भीतर के तत्व पहचाने जाते हैं, बहुत थोड़ी मात्रा में हों तब भी।

अप्सरा का परिरक्षण कोना एक परीक्षण-मंच भी था। न्यूज़लेटर के अनुसार वहाँ हुए परिरक्षण-प्रयोगों ने ध्रुव रिएक्टर, भारत के दाबित भारी पानी वाले बिजली रिएक्टरों और 500 मेगावाट विद्युत के प्रोटोटाइप फ़ास्ट ब्रीडर रिएक्टर में लगे परिरक्षकों के डिज़ाइन को जाँचा, जिसकी अप्रैल 2026 की पहली क्रांतिकता की चर्चा एक अलग लेख में है।

बार्क के दो पत्र आइसोटोप कार्यक्रम की तारीख़ें देते हैं। मजुमदार और सिंह लिखते हैं कि भारत में रेडियोआइसोटोप उत्पादन अगस्त 1956 में अप्सरा के चालू होने से शुरू हुआ, 1960 में चालू हुए 40 मेगावाट के सायरस रिएक्टर ने उसे औद्योगिक पैमाने पर पहुँचाया, और 1985 से चल रहे ध्रुव ने गुणवत्ता और मात्रा दोनों सुधारीं। 1987 का सुंदरम पत्र कहता है कि ट्रॉम्बे के अनुसंधान रिएक्टर परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम के कार्यबल के लिए प्रशिक्षण के साधन के रूप में प्रभावी ढंग से इस्तेमाल हुए। न्यूज़लेटर अप्सरा और सायरस के बारे में यही बात कहता है: जिन लोगों ने इन्हें चलाने का शुरुआती अनुभव पाया, वे आगे चलकर बाद की परमाणु परियोजनाओं के प्रमुख बने। वह जोड़ता है कि खुले पूल और चल कोर वाले सरल डिज़ाइन ने अप्सरा को शोधकर्ताओं में लोकप्रिय बनाया।

जनवरी 1957 का उद्घाटन और नाम

सिंह लिखते हैं कि नेहरू ने 20 जनवरी 1957 को ट्रॉम्बे की प्रयोगशालाओं का औपचारिक उद्घाटन किया। परमाणु ऊर्जा विभाग में काम करने वाले के. एस. पार्थसारथी ने 2003 में द ट्रिब्यून में इससे पहले और बाद का विवरण दिया। उनके कथन में, एम. सुंदरम नाम के एक ड्राफ़्ट्समैन, जो एक छोटे टेलीफ़ोन एक्सचेंज से छेड़छाड़ कर रहे थे, ने अपने पीछे किसी को नेहरू से तुरंत जोड़ने को कहते सुना, और भाभा ने फिर नेहरू को बताया कि पूल रिएक्टर 4 अगस्त 1956 को क्रांतिक कर दिया गया था। पार्थसारथी लिखते हैं कि नेहरू ने उद्घाटन के समय रिएक्टर का नाम अप्सरा रखा, उसे स्वर्ग की अप्सरा या जल-अप्सरा बताते हुए। टेलीफ़ोन वाला क़िस्सा उसी एक स्मृति पर टिका है।

टाटा संस्थान का अभिलेखागार उसी दिन के नेहरू के शब्द देता है। उन्होंने कहा कि परिस्थितियाँ चाहे जो हों, “हम इस परमाणु ऊर्जा का उपयोग कभी बुरे उद्देश्यों के लिए नहीं करेंगे,” और जोड़ा कि ऐसे आश्वासन के साथ शर्तें जोड़ने से वह कहीं नहीं पहुँचेगा।

2009 में बंद, या 2010 में

सरकारी और बार्क के स्रोत पहले अप्सरा के अंत की दो तारीख़ें देते हैं। 2018 की प्रेस सूचना कार्यालय की विज्ञप्ति कहती है कि रिएक्टर 2009 में बंद किया गया, और 2021 का न्यूज़लेटर कहता है कि वह 2009 में हमेशा के लिए बंद हुआ। बार्क का एक सम्मेलन-पत्र कहता है कि उसे मई 2009 में आंशिक सेवामुक्ति और 2 मेगावाट तक उन्नयन के लिए बंद किया गया। बार्क की रिएक्टर तालिका कहती है कि वह 2010 में स्थायी रूप से बंद हुआ, और बार्क का 2022 का एक पत्र उसे सायरस के साथ 2010 में स्थायी रूप से बंद हुआ बताता है। स्रोत अंतर की व्याख्या नहीं करते, और यह लेख उन्नयन के लिए हुई बंदी के लिए 2009 का प्रयोग करता है।

अप्सरा-यू: भारत में बने ईंधन वाली 2 मेगावाट की कोर

परमाणु ऊर्जा विभाग की विज्ञप्ति कहती है कि अप्सरा-यू स्वदेशी रूप से बना है और कम संवर्धित यूरेनियम के प्लेट-प्रकार के परिक्षेपण ईंधन तत्वों का उपयोग करता है। वह कहती है कि ऊँचा न्यूट्रॉन फ़्लक्स चिकित्सा उपयोग के रेडियोआइसोटोपों के भारत के अपने उत्पादन को लगभग पचास प्रतिशत बढ़ाएगा, और रिएक्टर नाभिकीय भौतिकी, पदार्थ विज्ञान और विकिरण परिरक्षण के अनुसंधान में भी काम आएगा।

बार्क की तालिका ब्योरे देती है। अधिकतम शक्ति 2 मेगावाट तापीय है, ईंधन एल्युमिनियम मिश्रधातु के आवरण में यूरेनियम सिलिसाइड की प्लेटें हैं, कोर 64 जालक स्थितियों वाले ग्रिड पर टिकी है और अधिकतम न्यूट्रॉन फ़्लक्स 61 खरब (6.1 x 10^13) प्रति वर्ग सेंटीमीटर प्रति सेकंड है, जो पुराने रिएक्टर के डिज़ाइन आँकड़े का लगभग छह गुना है। परावर्तक बेरिलियम ऑक्साइड है और नियंत्रण छड़ें हैफ़्नियम की हैं। न्यूज़लेटर के अनुसार कोर अब भी पुराने अप्सरा की तरह एक चल ट्रॉली से लटकी है जो तीन स्थितियों में खड़ी होती है, और वह सुरक्षा की दृष्टि से दो बदलाव बताता है: ठंडा करने वाला पानी कोर से नीचे की ओर बहता है और एक विलंब टैंक से गुज़रता है ताकि अल्पजीवी रेडियोधर्मिता परिचालित होने से पहले क्षीण हो जाए, और पूल के ऊपर गर्म पानी की एक परत पूल के शीर्ष पर विकिरण घटाती है। बार्क गर्म परत की इस अवधारणा को भारत में अपनी तरह की पहली कहता है। बार्क का सम्मेलन-पत्र जोड़ता है कि नई रिएक्टर इमारत भूकंपीय अर्हता मानदंडों को पूरा करती है और दो स्वतंत्र शटडाउन उपकरण हैं। न्यूज़लेटर कहता है कि कम संवर्धित यूरेनियम अंतरराष्ट्रीय अपेक्षा पूरी करने के लिए चुना गया।

अप्सरा-यू नियमित सेवा में है। 2025 के संस्थापक दिवस संबोधन में बार्क ने बताया कि ध्रुव और अप्सरा-यू साल भर सुरक्षित रूप से चले, कि रिएक्टरों में अन्य कामों के साथ चिकित्सा और औद्योगिक रेडियोआइसोटोपों के लिए लगभग 500 नमूने विकिरणित किए गए, और कि स्वदेशी रूप से विकसित यूरेनियम सिलिसाइड ईंधन अप्सरा-यू में 55,000 मेगावाट-दिवस प्रति टन के बर्न-अप तक पहुँचा।

ट्रॉम्बे के रिएक्टरों में अप्सरा का स्थान

बार्क की रिएक्टर तालिका और न्यूज़लेटर ट्रॉम्बे के बाक़ी रिएक्टरों की तारीख़ें देते हैं: कनाडा के साथ बना सायरस, 10 जुलाई 1960 को क्रांतिक; जालक अध्ययन के लिए 100 वाट का भारी पानी रिएक्टर ज़र्लीना, 14 जनवरी 1961 को; और 100 मेगावाट का ध्रुव 8 अगस्त 1985 को, अधिकतम फ़्लक्स 1.8 x 10^14 के साथ। विदेशी रिकॉर्ड का एक तटस्थ बिंदु यहीं आता है। सरकार सितंबर 1961 के अमेरिकी राष्ट्रीय सुरक्षा परिषद के एक अध्ययन को उद्धृत करती हैं, जिसने आँका कि अप्सरा और ज़र्लीना केवल थोड़ी, अनुसंधान-स्तर की मात्रा में प्लूटोनियम बना सकते हैं, और सायरस, यदि उस उद्देश्य से चलाया जाए, तो उल्लेखनीय मात्रा बना सकता है।

बार्क का 2022 का एक पत्र कहता है कि रेडियोआइसोटोप कार्यक्रम को जारी रखने के लिए केंद्र के विशाखापत्तनम स्थल के लिए 40 मेगावाट का एक उच्च फ़्लक्स अनुसंधान रिएक्टर डिज़ाइन किया जा रहा है।