ट्रॉम्बे येथे बांधलेली एक मेगावॉटची पूल अणुभट्टी अप्सरा ४ ऑगस्ट १९५६ रोजी सोव्हिएत संघाबाहेरील आशियातील पहिली अणुभट्टी म्हणून क्रांतिक अवस्थेत पोहोचली, आणि १० सप्टेंबर २०१८ रोजी २ मेगावॉटची अप्सरा-यू म्हणून परत आली

अप्सरा ४ ऑगस्ट १९५६ रोजी मुंबईच्या (तेव्हाच्या बॉम्बे) काठावरील ट्रॉम्बे येथील अणुऊर्जा प्रस्थापनेत क्रांतिक अवस्थेत पहिल्यांदा पोहोचली; या अवस्थेत अणु साखळी अभिक्रिया स्वतःच टिकून राहते. त्या प्रस्थापनेची उत्तराधिकारी असलेले भाभा अणु संशोधन केंद्र (बीएआरसी) तिची नोंद एक मेगावॉटची जलतरण तलाव प्रकारची अणुभट्टी अशी करते आणि तिला आशियातील पहिली संशोधन अणुभट्टी म्हणते. इतिहासकार जयिता सरकार हा दावा अधिक मर्यादित शब्दांत मांडतात: सोव्हिएत संघाबाहेर आशियात कार्यरत झालेली पहिली अणुभट्टी. ट्रॉम्बे प्रस्थापनेच्या एन. बी. प्रसाद आणि ए. एस. राव यांचा १९५९ मधील अहवाल तिला आशियात कार्यान्वित झालेली पहिली अणुभट्टी म्हणतो.

तिची पुनर्बांधणी केलेली उत्तराधिकारी अप्सरा-यू १० सप्टेंबर २०१८ रोजी १८:४१ वाजता ट्रॉम्बे येथे जन्माला आली, असे अणुऊर्जा विभागाच्या दुसऱ्या दिवशीच्या प्रसिद्धीपत्रकात म्हटले आहे. या प्रसिद्धीपत्रकानुसार दोन अणुभट्ट्यांमधील अंतर जवळपास ६२ वर्षांचे आहे.

आठ मीटर खोल तलाव, आणि ट्रॉलीवर गाभा

जलतरण तलाव प्रकारची अणुभट्टी आपले इंधन साध्या पाण्याच्या खोल टाकीत ठेवते. बीएआरसीच्या जानेवारी-फेब्रुवारी २०२१ च्या वृत्तपत्रिकेनुसार अप्सराचा तलाव आतून स्टेनलेस स्टीलने मढवलेला, ८.४ मीटर लांब, २.९ मीटर रुंद आणि ८ मीटर खोल होता आणि त्यात क्षारविरहित हलके पाणी भरले होते. इंधन म्हणजे अॅल्युमिनियमसह मिश्रधातू केलेल्या समृद्ध युरेनियमच्या पट्ट्या होत्या, ज्यांवर अॅल्युमिनियमचे आवरण होते. बीएआरसीच्या अणुभट्टी सारणीत एकूण इंधन ४.५ किलोग्रॅम दिले आहे; कॅडमियमच्या शट-ऑफ सळ्या होत्या आणि हलके पाणी मंदक आणि शीतक दोन्ही होते. मंदक म्हणजे न्यूट्रॉनचा वेग कमी करणारा पदार्थ, ज्यामुळे ते युरेनियम अणू फोडण्याची शक्यता वाढते. बीएआरसीचा एक परिषद शोधनिबंध सांगतो की हे पाणी परावर्तक आणि किरणोत्सर्गापासून संरक्षक कवच म्हणूनही काम करत होते.

गाभा हलत्या ट्रॉलीवर टांगलेला होता आणि तीन ठिकाणी उभा करता येत होता, ज्यामुळे एखाद्या चमूला हवी असलेली प्रायोगिक सुविधा त्याच्या शेजारी येत असे. १९५९ चा अहवाल एक औष्णिक स्तंभ (मंद झालेले न्यूट्रॉन पुरवणारा पदार्थाचा ठोकळा), आठ प्रायोगिक छिद्रे, दोलन प्रयोगांसाठी गाभ्याशेजारील एक आरपार वाहिनी आणि एक विशेष संरक्षक कोपरा यांची यादी देतो. बीएआरसीच्या सारणीत कमाल न्यूट्रॉन फ्लक्स १०^१३ न्यूट्रॉन प्रति चौरस सेंटीमीटर प्रति सेकंद, म्हणजे १० ट्रिलियन, असा दिला आहे. वृत्तपत्रिका सांगते की सरासरी सुमारे १०^१२ होती.

१ मेगावॉट हा आकडा रचनेतील कमाल क्षमतेचा आहे. एस. एम. सुंदरम यांच्या बीएआरसीच्या एका शोधनिबंधात, जो १९८५ मधील आंतरराष्ट्रीय अणुऊर्जा संस्थेच्या चर्चासत्रात सादर झाला आणि १९८७ मध्ये प्रकाशित झाला, अप्सरा ४०० किलोवॉट अशी नोंदवली आहे.

ब्रिटिश आराखडे, भारतीय बांधकामकर्ते

अप्सराला परकीय मदत झाली याबाबत स्रोत एकमत आहेत, पण ती कोणत्या देशाची यावर त्यांचे मतभेद आहेत. जयिता सरकार लिहितात की १९५४ च्या उत्तरार्धात युनायटेड किंगडम अणुऊर्जा प्राधिकरणाने अणुऊर्जा विभागाला पूल प्रकारच्या अणुभट्टीचे अभियांत्रिकी आराखडे आणि तांत्रिक माहिती दिली, तसेच सहा किलोग्रॅम समृद्ध युरेनियमच्या इंधन सळ्या दिल्या. त्यानंतर विभागाच्या अभियंत्यांनी ब्रिटिश तंत्रज्ञान आणि आयात केलेल्या इंधन सळ्या, झडपा आणि इतर घटक वापरून अणुभट्टी बांधली, आणि त्या पुढे म्हणतात की फ्रान्सच्या कमिसारिया अ ल’एनर्जी अटोमिकनेही समृद्ध युरेनियम पुरवले. वर्ल्ड न्यूक्लियर न्यूजने २०१८ मध्ये अप्सराला फ्रान्सने पुरवलेली अणुभट्टी म्हटले आहे आणि ट्रॉम्बे येथे बांधकामाची सुरुवात मे १९५५ ची दिली आहे.

भारताचा वाटा अनेक ठिकाणी नोंदवलेला आहे. टाटा मूलभूत संशोधन संस्थेचे (टीआयएफआर) वीरेंद्र सिंह लिहितात की अप्सराची नियंत्रण प्रणाली टीआयएफआरमध्ये बनवली गेली. जयिता सरकार नमूद करतात की अणुभट्टी स्वतः बांधून भारतीय कर्मचाऱ्यांना तांत्रिक अनुभव मिळाला. जानेवारी १९५७ मधील उद्घाटनाच्या वेळी, जयिता सरकार ज्या भाषणाचा उल्लेख करतात त्यानुसार, पंतप्रधान जवाहरलाल नेहरू म्हणाले की ही पूल अणुभट्टी “जवळजवळ पूर्णपणे आपल्या तरुण भारतीय शास्त्रज्ञांचे आणि बांधकामकर्त्यांचे काम” आहे.

होमी भाभा यांनी ट्रॉम्बे अणुऊर्जा प्रस्थापना जानेवारी १९५४ मध्ये स्थापन केली, असे बीएआरसी म्हणते; त्यांच्या अणु कार्यक्रमाला आवश्यक असलेल्या बहुशाखीय कामाचा तो पाया होता. त्यांची कारकीर्द होमी भाभा आणि अणु कार्यक्रम यांच्या व्यक्तिचित्रात मांडली आहे.

पन्नास वर्षांचे प्रयोग, समस्थानिके आणि प्रशिक्षण

बीएआरसीची वृत्तपत्रिका सुमारे पाच दशकांत अणुभट्टीचा वापर कशासाठी झाला याची यादी देते: न्यूट्रॉन भौतिकी, विखंडन भौतिकी, किरणोत्सारी रसायनशास्त्र, जीवशास्त्र, विकिरण तंत्रे आणि अणुभट्टी तंत्रज्ञानावरील संशोधन व विकास. ती म्हणते की अप्सराच्या साहाय्याने विकसित झालेले न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण तंत्र रसायनशास्त्र, पुरातत्त्वशास्त्र आणि न्यायवैद्यक विज्ञानात मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले. या पद्धतीत नमुना न्यूट्रॉन झोतात ठेवला जातो, आणि त्यानंतर तो सोडत असलेल्या किरणोत्सारावरून त्यातील मूलद्रव्ये, अगदी सूक्ष्म प्रमाणातही, ओळखता येतात.

अप्सराचा संरक्षक कोपरा चाचणीचे व्यासपीठही होता. वृत्तपत्रिका सांगते की तेथील संरक्षक कवचांच्या प्रयोगांनी ध्रुव अणुभट्टीत, भारताच्या दाबयुक्त जड पाणी ऊर्जा अणुभट्ट्यांत आणि ५०० मेगावॉट विद्युतक्षमतेच्या प्रोटोटाइप फास्ट ब्रीडर रिअॅक्टरमध्ये वापरलेल्या कवचांच्या रचनेची पडताळणी केली; त्या अणुभट्टीची एप्रिल २०२६ मधील पहिली क्रांतिक अवस्था वेगळ्या लेखात मांडली आहे.

बीएआरसीचे दोन शोधनिबंध समस्थानिक कार्यक्रमाचा कालक्रम देतात. मजुमदार आणि सिंह लिहितात की भारतातील रेडिओसमस्थानिक निर्मिती ऑगस्ट १९५६ मध्ये अप्सराच्या कार्यान्वयनाने सुरू झाली, १९६० मध्ये कार्यान्वित झालेल्या ४० मेगावॉटच्या सायरस अणुभट्टीने तिला औद्योगिक प्रमाणावर नेले, आणि १९८५ पासून चालू असलेल्या ध्रुवने गुणवत्ता आणि प्रमाण दोन्ही सुधारले. १९८७ चा सुंदरम यांचा शोधनिबंध सांगतो की ट्रॉम्बेतील संशोधन अणुभट्ट्या अणुऊर्जा कार्यक्रमासाठी लागणाऱ्या मनुष्यबळाच्या प्रशिक्षणाचे साधन म्हणून प्रभावीपणे वापरल्या गेल्या. वृत्तपत्रिका अप्सरा आणि सायरस यांच्याबाबत हाच मुद्दा मांडते: त्यांच्यावर काम करण्याचा सुरुवातीचा अनुभव मिळवलेले लोक पुढे नंतरच्या अणु प्रकल्पांचे नेतृत्व करू लागले. ती पुढे म्हणते की खुला तलाव आणि हलणारा गाभा असलेल्या साध्या रचनेमुळे अप्सरा संशोधकांमध्ये लोकप्रिय झाली.

जानेवारी १९५७ चे उद्घाटन आणि नाव

सिंह लिहितात की नेहरूंनी २० जानेवारी १९५७ रोजी ट्रॉम्बे प्रयोगशाळांचे औपचारिक उद्घाटन केले. अणुऊर्जा विभागात काम केलेल्या के. एस. पार्थसारथी यांनी २००३ मध्ये द ट्रिब्यूनमध्ये त्यापूर्वी आणि नंतर काय घडले याचे कथन दिले. त्यांच्या सांगण्यानुसार एम. सुंदरम नावाचा आरेखक छोट्या दूरध्वनी केंद्राशी खटपट करत असताना त्याच्या मागे कोणीतरी नेहरूंशी तातडीने जोडून देण्यास सांगताना त्याने ऐकले, आणि त्यानंतर भाभा यांनी नेहरूंना कळवले की ४ ऑगस्ट १९५६ रोजी पूल अणुभट्टी क्रांतिक अवस्थेत आणली गेली. पार्थसारथी लिहितात की नेहरूंनी उद्घाटनाच्या वेळी अणुभट्टीला अप्सरा हे नाव दिले, आणि तिचे वर्णन स्वर्गीय अप्सरा किंवा जलपरी असे केले. दूरध्वनीची कथा त्या एकाच आठवणीवर आधारित आहे.

टाटा संस्थेचे अभिलेखागार त्याच दिवशीचे नेहरूंचे शब्द देते. ते म्हणाले की परिस्थिती कशीही असली तरी “आम्ही ही अणुऊर्जा कधीही वाईट कामासाठी वापरणार नाही,” आणि जोडले की अशा आश्वासनाला अटी जोडल्या तर ते कुठेच पोहोचणार नाही.

२००९ मध्ये बंद, की २०१० मध्ये

पहिली अप्सरा बंद होण्याच्या तारखेसाठी अधिकृत आणि बीएआरसी स्रोत दोन तारखा देतात. २०१८ चे पत्र सूचना कार्यालयाचे प्रसिद्धीपत्रक म्हणते की अणुभट्टी २००९ मध्ये बंद करण्यात आली, आणि २०२१ ची वृत्तपत्रिका म्हणते की ती २००९ मध्ये कायमची बंद झाली. बीएआरसीचा एक परिषद शोधनिबंध म्हणतो की ती मे २००९ मध्ये आंशिक विघटन आणि २ मेगावॉटपर्यंत सुधारणा करण्यासाठी बंद केली गेली. बीएआरसीची अणुभट्टी सारणी म्हणते की ती २०१० मध्ये कायमची बंद झाली, आणि बीएआरसीचा २०२२ चा एक शोधनिबंध तिला सायरसबरोबर २०१० मध्ये कायमची बंद झालेली म्हणून गटात ठेवतो. स्रोत या फरकाचे स्पष्टीकरण देत नाहीत, आणि हा लेख सुधारणेसाठी केलेल्या बंदीसाठी २००९ वापरतो.

अप्सरा-यू: भारतात बनवलेल्या इंधनाचा २ मेगावॉटचा गाभा

अणुऊर्जा विभागाचे प्रसिद्धीपत्रक म्हणते की अप्सरा-यू स्वदेशी बनवलेली आहे आणि ती कमी समृद्धीच्या युरेनियमच्या पट्टी प्रकारच्या विखुरलेल्या इंधन घटकांचा वापर करते. ते म्हणते की अधिक न्यूट्रॉन फ्लक्समुळे वैद्यकीय वापरासाठी भारताची स्वतःची रेडिओसमस्थानिक निर्मिती सुमारे पन्नास टक्क्यांनी वाढेल, आणि अणुभट्टी अणु भौतिकी, पदार्थविज्ञान आणि विकिरण संरक्षण यांवरील संशोधनासाठीही वापरली जाईल.

बीएआरसीची सारणी तपशील देते. कमाल औष्णिक क्षमता २ मेगावॉट आहे, इंधन अॅल्युमिनियम मिश्रधातूच्या आवरणातील युरेनियम सिलिसाइडच्या पट्ट्या आहेत, गाभा ६४ जाळीस्थानांच्या चौकटीवर बसवलेला आहे आणि कमाल न्यूट्रॉन फ्लक्स ६१ ट्रिलियन (६.१ x १०^१३) प्रति चौरस सेंटीमीटर प्रति सेकंद आहे, जो जुन्या अणुभट्टीच्या रचना आकड्याच्या सुमारे सहापट आहे. परावर्तक बेरिलियम ऑक्साइडचा आहे आणि नियंत्रण सळ्या हाफ्नियमच्या आहेत. वृत्तपत्रिका सांगते की गाभा अजूनही जुन्या अप्सराप्रमाणे हलत्या ट्रॉलीवर टांगलेला असून तीन ठिकाणी उभा करता येतो, आणि सुरक्षेचा विचार करून केलेले दोन बदल सांगते: शीतक पाणी गाभ्यातून खालच्या दिशेने वाहते आणि एका विलंब टाकीतून जाते, जेणेकरून अल्पायुषी किरणोत्सार पाणी फिरण्याआधी क्षीण होतो, आणि तलावाच्या वरच्या भागावरील गरम पाण्याचा थर तलावाच्या वरच्या पातळीवरील किरणोत्सार कमी करतो. बीएआरसी गरम थराच्या संकल्पनेला भारतातील पहिली म्हणते. बीएआरसीचा परिषद शोधनिबंध भूकंप पात्रता निकष पूर्ण करणारी नवी अणुभट्टी इमारत आणि दोन स्वतंत्र बंद करण्याची साधने यांची भर घालतो. वृत्तपत्रिका सांगते की आंतरराष्ट्रीय गरज पूर्ण करण्यासाठी कमी समृद्धीचे युरेनियम निवडले गेले.

अप्सरा-यू नियमित सेवेत आहे. २०२५ च्या संस्थापक दिनाच्या भाषणात बीएआरसीने कळवले की ध्रुव आणि अप्सरा-यू वर्षभर सुरक्षितपणे चालल्या, इतर कामांसोबत वैद्यकीय आणि औद्योगिक रेडिओसमस्थानिकांसाठी सुमारे ५०० नमुन्यांवर किरणन करण्यासाठी अणुभट्ट्या वापरल्या गेल्या, आणि स्वदेशी विकसित युरेनियम सिलिसाइड इंधन अप्सरा-यूमध्ये ५५,००० मेगावॉट-दिवस प्रति टन या जळीत पातळीपर्यंत पोहोचले.

ट्रॉम्बेतील अणुभट्ट्यांमध्ये अप्सराचे स्थान

बीएआरसीची अणुभट्टी सारणी आणि वृत्तपत्रिका ट्रॉम्बेतील इतर अणुभट्ट्यांच्या तारखा देतात: कॅनडाच्या मदतीने बांधलेली सायरस, १० जुलै १९६० रोजी क्रांतिक; झर्लिना, जाळी अभ्यासासाठी १०० वॉटची जड पाण्याची अणुभट्टी, १४ जानेवारी १९६१ रोजी; आणि १०० मेगावॉटची ध्रुव, ८ ऑगस्ट १९८५ रोजी, कमाल फ्लक्स १.८ x १०^१४. परकीय नोंदीतील एक तटस्थ मुद्दा येथे येतो. जयिता सरकार सप्टेंबर १९६१ च्या अमेरिकी राष्ट्रीय सुरक्षा परिषदेच्या अभ्यासाचा उल्लेख करतात, ज्यात अप्सरा आणि झर्लिना केवळ संशोधनाइतक्या लहान प्रमाणात प्लुटोनियम निर्माण करू शकतात, आणि सायरस त्यासाठी चालवली तर लक्षणीय प्रमाणात निर्माण करू शकते, असे मूल्यांकन होते.

बीएआरसीचा २०२२ चा एक शोधनिबंध म्हणतो की रेडिओसमस्थानिक कार्यक्रम चालू ठेवण्यासाठी केंद्राच्या विशाखापट्टणम जागेसाठी ४० मेगावॉटची उच्च फ्लक्स संशोधन अणुभट्टी आराखड्यात आहे.