കുള്ളന്‍ നിലയങ്ങളിലെ വമ്പന്‍ മാലിന്യങ്ങള്‍

ചെറുകിട മോഡുലാര്‍ ആണവ റിയാക്ടറുകള്‍ ഉയര്‍ന്ന അളവില്‍ മാലിന്യങ്ങള്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുമെന്ന് സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ്-ബ്രിട്ടീഷ് കൊളംബിയ യൂണിവേര്‍സിറ്റികളിലെ ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു.

ചെറുകിട ആണവോര്‍ജ്ജ നിലയങ്ങളുടെ (Small Modular Reactors-SMRs) കാലമാണ് ഇനി വരാന്‍പോകുന്നതെന്ന് ആണവ ലോബി നമ്മോടു പറയുന്നു. കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെയും ഊര്‍ജ പ്രതിസന്ധിയുടെയും കാലത്ത് കാര്‍ബണ്‍ ഉത്സര്‍ജനം കുറഞ്ഞതും, ചെലവുകുറഞ്ഞതും ആയ ഹരിതോര്‍ജത്തിനായുള്ള അന്വേഷണങ്ങളാണ് ലോകമെങ്ങും നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത്. ആണവോര്‍ജത്തെ ഹരിതോര്‍ജമായി അവതരിപ്പിക്കുമ്പോഴും അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ആണവ മാലിന്യങ്ങള്‍ എങ്ങിനെ നിര്‍മാര്‍ജനം ചെയ്യാം എന്നത് ലോകരാഷ്ട്രങ്ങള്‍ക്ക് മുന്നിലുള്ള വലിയ ചോദ്യമായി അവശേഷിക്കുന്നു. ആണവ മാലിന്യ നിര്‍മാര്‍ജനത്തിനായി ദീര്‍ഘകാലത്തേക്ക് വേണ്ടി വരുന്ന ചെലവുകളെ സംബന്ധിച്ചും വലിയ ആശങ്കകള്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നുണ്ട്. അതിനുള്ള പരിഹാരമായി ആണവ മേഖലയില്‍ നിന്നുതന്നെ ഉയര്‍ന്നുവന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് Small Modular Reactors-SMRs.

300 മെഗാവാട്ടില്‍ താഴെ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതും, ഫാക്ടറികളില്‍ നിര്‍മിച്ചെടുത്ത്, സൈറ്റുകളിലേക്ക് കടത്തിക്കൊണ്ടുപോകാവുന്നതും ആയ മാതൃകകളെയാണ് ചെറുകിട മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകള്‍ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഈ കുള്ളന്‍ നിലയങ്ങള്‍ പരമ്പരാഗത റിയാക്ടറുകളേക്കാള്‍ ചെലവുകുറഞ്ഞതും നിര്‍മാണ കാലദൈര്‍ഘ്യം കുറഞ്ഞതും റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങള്‍ കുറഞ്ഞ അളവില്‍ ഉത്പാദിക്കുന്നതും ആണെന്നാണ് ആണവ വ്യവസായ ലോബിയുടെ അവകാശവാദം.

നിര്‍മാണ ചെലവ്, കാലദൈര്‍ഘ്യം എന്നിവ സംബന്ധിച്ച അവകാശവാദങ്ങളെ തത്കാലം മാറ്റിവെച്ച് കുള്ളന്‍ നിലയങ്ങള്‍ കുറഞ്ഞ അളവില്‍ മാത്രമേ ആണവ മാലിന്യങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയുള്ളൂ എന്ന അവകാശവാദത്തെ ശാസ്ത്രലോകം എങ്ങിനെ കാണുന്നു എന്ന് നോക്കാം. 2022 മേയ് 31-ന് 'പ്രൊസീഡിംഗ്സ് ഓഫ് നാഷണല്‍ അക്കാദമി ഓഫ് സയന്‍സ്'-(Proceedings of National Academy of Science-PNAS)ല്‍ സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ്-ബ്രിട്ടീഷ് കൊളംബിയ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റികളിലെ ഗവേഷകരുടേതായി പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനം ആണവ വ്യവസായികളുടെ അവകാശവാദം പൂര്‍ണമായും തെറ്റാണെന്ന നിഗമനത്തില്‍ എത്തിച്ചേരുന്നതായി കാണുന്നു.

അവശിഷ്ട ഇന്ധനങ്ങള്‍ പോലുള്ള ഉയര്‍ന്ന ആണവ വികിരണങ്ങള്‍ അടങ്ങിയ മാലിന്യങ്ങള്‍, ലക്ഷക്കണക്കിന് വര്‍ഷങ്ങള്‍, കരിങ്കല്‍പ്പാറകളുള്ള ഭൂഗര്‍ഭ അറകളില്‍ സൂക്ഷിച്ച് വെക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ജിയോളജിക്കല്‍ റെപ്പോസിറ്ററികള്‍ നിര്‍മിക്കാനുള്ള ചെലവുകള്‍ കാരണം അവ ആണവോര്‍ജ നിലയങ്ങളില്‍ത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കുകയാണ് അമേരിക്ക ചെയ്യുന്നത്. ഇന്ത്യ അടക്കമുള്ള രാജ്യങ്ങളുടെ സ്ഥിതിയും ഭിന്നമല്ലെന്ന് അറിയുക.

''മിക്ക ചെറുകിട മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടര്‍ ഡിസൈനുകളും യഥാര്‍ഥത്തില്‍ ആണവ മാലിന്യത്തിന്റെ അളവില്‍ രണ്ട് മുതല്‍ 30 വരെ വര്‍ധനവ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു'' എന്ന് ഈ ഗവേഷണ ഫലങ്ങള്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ സെക്യൂരിറ്റി ആന്‍ഡ് കോ-ഓപ്പറേഷന്‍ സെന്ററി(CISAC)ല്‍ പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറല്‍ ഫെല്ലോ ആയ ലിന്‍ഡ്സേ ക്രാളും (Lindsay M Krall) കൂട്ടരുമാണ് ഈ പഠനം നടത്തിയിരിക്കുന്നത്. ''ഞങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകള്‍ പുത്തന്‍ ആണവ നിലയ മാതൃകയെ സംബന്ധിച്ച അവകാശവാദങ്ങള്‍-ചെലവ്, മാലിന്യം എന്നിവയിലെ കുറവ്-തെറ്റാണെന്ന് വ്യക്തമാക്കുന്നുവെന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നത്.

കല്‍ക്കരി, പ്രകൃതി വാതകം എന്നിവ ഇന്ധനങ്ങളാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന വൈദ്യുതോര്‍ജ നിലയങ്ങളില്‍ നിന്ന് ഭിന്നമായി ആണവ നിലയങ്ങള്‍ കുറഞ്ഞ കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉത്പാദനം മാത്രമേ നടത്തുന്നുള്ളൂ എന്നാണ് ആണവ വ്യവസായ ലോബികളുടെയും, ചെറിയൊരു വിഭാഗം കാലാവസ്ഥാ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും വാദം. (ആണവ ഇന്ധനത്തിനായുള്ള യുറേനിയം ഖനനം, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങളുടെ നിര്‍മാര്‍ജനം എന്നിവ പരിഗണിക്കാതെയുള്ള കണക്കാണിത് എന്നത് വേറൊരു കാര്യം). ലോകമെമ്പാടുമായി ഹരിതോര്‍ജത്തിനുള്ള ആവശ്യം വര്‍ധിക്കുന്നുവെന്നതിനാല്‍ കുറഞ്ഞ കാര്‍ബണ്‍ വിസര്‍ജനം മാത്രമുള്ള ആണവ നിലയങ്ങള്‍ക്ക് കൂടുതല്‍ ആവശ്യക്കാര്‍ ഉണ്ടാകുമെന്ന തിരിച്ചറിവാണ് പുതിയ സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വികസനത്തിലേക്ക് നയിക്കപ്പെട്ടത്.

ആണവോര്‍ജത്തിന്റെ ഏറ്റവും സുപ്രധാന പ്രശ്നമായി കാണുന്നത് അപകടകരമായ റേഡീയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങളാണ്. ലക്ഷക്കണക്കിന് വര്‍ഷങ്ങള്‍ വളരെ ശ്രദ്ധയോടെ പരിപാലിക്കേണ്ടവയാണ് ഇവ. ലോകത്തില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ആണവ നിലയങ്ങള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്ന അമേരിക്കയില്‍ മാത്രം ഏതാണ്ട് 88,000 മെട്രിക് ടണ്ണിലധികം അവശിഷ്ട ഇന്ധനങ്ങള്‍ (spent fuel) ഉണ്ടെന്നാണ് കണക്കാക്കുന്നത്. ഇവ കൂടാതെ കുറഞ്ഞതും മധ്യനിരയിലുള്ളതുമായ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങളും ഗണ്യമായ അളവില്‍ അവിടെ കുമിഞ്ഞ് കൂടി കിടക്കുകയാണ്. അവശിഷ്ട ഇന്ധനങ്ങള്‍ പോലുള്ള ഉയര്‍ന്ന ആണവ വികിരണങ്ങള്‍ അടങ്ങിയ മാലിന്യങ്ങള്‍, ലക്ഷക്കണക്കിന് വര്‍ഷങ്ങള്‍, കരിങ്കല്‍പ്പാറകളുള്ള ഭൂഗര്‍ഭ അറകളില്‍ സൂക്ഷിച്ച് വെക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ജിയോളജിക്കല്‍ റെപ്പോസിറ്ററികള്‍ നിര്‍മിക്കാനുള്ള ചെലവുകള്‍ കാരണം അവ ആണവോര്‍ജ നിലയങ്ങളില്‍ത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കുകയാണ് അമേരിക്ക ചെയ്യുന്നത്. ഇന്ത്യ അടക്കമുള്ള രാജ്യങ്ങളുടെ സ്ഥിതിയും ഭിന്നമല്ലെന്ന് അറിയുക. 

കുഞ്ഞന്‍ റിയാക്ടറുകളിലെ വമ്പന്‍ മാലിന്യങ്ങള്‍ ചെറിയ മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകള്‍ വളരെ വലുതും പരമ്പരാഗതവുമായ ആണവ റിയാക്ടറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ അളവില്‍ മാത്രമേ മാലിന്യം ഉത്പാദിക്കുകയുള്ളൂ എന്ന അവകാശവാദം തെറ്റാണെന്ന് സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ്-ബ്രിട്ടീഷ് കൊളംബിയ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റികളിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ തെളിയിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്.

കുള്ളന്‍ റിയാക്ടറുകളുടെ ഡസന്‍കണക്കിന് മാതൃകകള്‍ ഇന്ന് വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. അവയില്‍ തോഷിബ, നുസ്‌കെയില്‍(NuScale), ടെറസ്ട്രിയല്‍ എനര്‍ജി (Terrestrial Energy) എന്നിവ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത മൂന്ന് ചെറുകിട മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകളില്‍ നിന്നുള്ള ആണവ മാലിന്യ സ്ട്രീമുകളാണ് ഗവേഷകര്‍ വിശകലനം ചെയ്തത്. ഈ മുന്ന് കമ്പനികളും വ്യത്യസ്ത ഡിസൈന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ്.

ന്യൂട്രോണ്‍ ചോര്‍ച്ച (neutron leakage)

ഒരു യുറേനിയം ആറ്റത്തെ റിയാക്ടറിനകത്ത് (reactor core) വെച്ച് വിഭജിക്കുമ്പോള്‍ ഊര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ആ സമയം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന അധിക ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഇതര യുറേനിയം ആറ്റങ്ങളെ വിഭജിക്കുന്ന വിധത്തില്‍ റിയാക്ടറിനകത്ത് ഒരു ശൃംഖലാ പ്രവര്‍ത്തനം (chain reaction) സാധ്യമാക്കുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തില്‍ ചെറിയൊരളവില്‍ ന്യൂട്രോണുകള്‍ റിയാക്ടര്‍ കോറില്‍ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു. ഇതിനെയാണ് ന്യൂട്രോണ്‍ ചോര്‍ച്ച വിളിക്കുന്നത്. പുറത്തേക്ക് ചോര്‍ന്ന ഈ ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉരുക്ക്, കോണ്‍ക്രീറ്റ് തുടങ്ങി ആണവ നിലയത്തിന്റെ ഇതര ഭാഗങ്ങളില്‍ എത്തിപ്പെടുന്നു. ഈ ന്യൂട്രോണുകള്‍ മേല്‍പ്പറഞ്ഞ വസ്തുക്കളെ ആണവ വികിരണമുള്ളവയാക്കി മാറ്റുന്നു. മറ്റേതൊരു ആണവ മാലിന്യം പോലെത്തന്നെ ശ്രദ്ധയോടെ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടുന്നവയായി ഇവയും മാറുന്നുവെന്ന് സാരം.

വലിപ്പം കുറവായതിനാല്‍ കുഞ്ഞന്‍ മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകളില്‍ പരമ്പരാഗത റിയാക്ടറുകളേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ ചോര്‍ച്ച അനുഭവപ്പെടുമെന്നാണ് പുതിയ പഠനത്തിലെ കണ്ടെത്തല്‍. ചോര്‍ച്ചയിലെ ഈ വര്‍ധനവ് അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങളുടെ അളവിലും വലിയ വര്‍ധനവ് സൃഷ്ടിക്കും എന്നാണ് പഠനം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

''കൂടുതല്‍ ന്യൂട്രോണുകള്‍ ചോരുക എന്നതിനര്‍ഥം ന്യൂട്രോണുകളുടെ സജീവമാക്കല്‍ (neutron activation) പ്രക്രിയ സൃഷ്ടിക്കുന്ന റേഡിയോആക്റ്റിവിറ്റിയുടെ അളവ് വര്‍ധിക്കും'' എന്നാണ്. ''കുള്ളന്‍ മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകള്‍ പരമ്പരാഗത വൈദ്യുത നിലയങ്ങളേക്കാള്‍ ഒമ്പത് മടങ്ങ് കൂടുതല്‍ ന്യൂട്രോണ്‍-ആക്ടിവേറ്റഡ് സ്റ്റീല്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുമെന്ന് പഠനം തെളിയിക്കുന്നു. ഈ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങള്‍ നീക്കംചെയ്യുക എന്നത് വളരെ ശ്രദ്ധാപൂര്‍വം കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ട പ്രവൃത്തിയാണ്. വളരെ ചെലവേറിയ പ്രവൃത്തിയാണിത്. (റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങള്‍ സംസ്‌കരിക്കുന്നത് സംബന്ധിച്ച യഥാര്‍ഥ ചെലവുകള്‍ പുറത്തുവിട്ടാല്‍ ആണവോര്‍ജം ചെലവുകുറഞ്ഞതാണെന്ന വാദം പൊളിയും. അതിനുപുറമെയാണ് കുള്ളന്‍ നിലയങ്ങള്‍ ചെലവുകുറഞ്ഞതാണെന്ന വാദം)

ചെറിയ മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകളില്‍ നിന്ന് ചെലവഴിച്ച ന്യൂക്ലിയര്‍ ഇന്ധനം ഓരോ യൂണിറ്റ് ഊര്‍ജത്തിലും കൂടുതല്‍ അളവില്‍ പുറന്തള്ളപ്പെടുമെന്നും നിലവിലുള്ള പവര്‍ പ്ലാന്റുകളില്‍ നിന്ന് പുറന്തള്ളുന്ന ചെലവാക്കിയ ഇന്ധനത്തേക്കാള്‍ സങ്കീര്‍ണ്ണമായിരിക്കുമെന്നും പഠനത്തില്‍ പറയുന്നു.

റേഡിയോടോക്സിസിറ്റി (radiotoxicity)

പരമ്പരാഗത റിയാക്ടറുകളെക്കാള്‍ ഉയര്‍ന്ന റേഡിയോടോക്സിസിറ്റി ഉള്ളവയാണ് മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകളിലെ മാലിന്യങ്ങള്‍ എന്ന കണ്ടെത്തലും പഠനം മുന്നോട്ടുവെക്കുന്നുണ്ട്. മനുഷ്യനടക്കമുള്ള ജീവജാലങ്ങളില്‍ ആണവ പദാര്‍ഥങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള അയോണൈസിംഗ് വികിരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ദോഷകരമായ ഫലങ്ങളെയാണ് റേഡിയോടോക്സിസിറ്റി എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. 

പഠനത്തിനായി തെരഞ്ഞെടുത്ത മൂന്ന് നിലയ മാതൃകകളില്‍ നിന്നും പുറന്തള്ളുന്ന അവശിഷ്ട ഇന്ധനങ്ങളിലെ പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റെ റേഡിയോടോക്സിസിറ്റി, പരമ്പരാഗത ആണവ വൈദ്യുതി നിലയങ്ങളേക്കാള്‍ 50% കൂടുതലാണെന്നും ഗവേഷണ സംഘം വിലയിരുത്തുന്നു.

ഉയര്‍ന്ന തോതിലുള്ള റേഡിയോടോക്സിസിറ്റി ഉള്ളതിനാല്‍, മോഡുലാര്‍ റിയാക്ടറുകളിലെ മാലിന്യങ്ങള്‍ നിക്ഷേപിക്കാനുള്ള ജിയോളജിക്കല്‍ റിപ്പോസിറ്ററികള്‍ (ഭൂഗര്‍ഭ അറകള്‍) വിശദവും സമഗ്രവുമായ അന്വേഷ പ്രക്രിയയിലൂടെ ശ്രദ്ധാപൂര്‍വം തെരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടതുണ്ടെന്നും ഗവേഷകര്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.