भारत में यूरेनियम और थोरियम का वितरण (Uranium and Thorium Distribution in India)

परमाणु खनिज (Atomic Minerals)

• भारत में परमाणु खनिजों का विशाल भंडार है । यूरेनियम और थोरियम मुख्य परमाणु खनिज हैं जिनमें बेरिलियम, लिथियम और ज़िरकोनियम मिलाया जा सकता है।
• थोरियम मोनाजाइट से प्राप्त होता है जिसमें 10 प्रतिशत थोरियम और 0.3 प्रतिशत यूरेनियम होता है। थोरियम ले जाने वाला अन्य खनिज थोरियानाइट है।
• भारत में परमाणु ऊर्जा संयंत्र तीन चरणों में संसाधित परमाणु ईंधन का उपयोग करते हैं । पहले चरण में यूरेनियम शामिल है जो वर्तमान में भारत में उपयोग में है । दूसरे चरण में प्रसंस्कृत परमाणु ईंधन से प्राप्त उत्पाद शामिल हैं जबकि तीसरे चरण के परमाणु ईंधन में थोरियम शामिल है।
• भारत के पास दुनिया में थोरियम का सबसे बड़ा भंडार है और वह परमाणु ईंधन आपूर्ति में आत्मनिर्भर होने के लिए परमाणु ईंधन की खपत के तीसरे चरण में पहुंचने के लिए कड़ी मेहनत कर रहा है।
• भारत विश्व का लगभग 2 प्रतिशत यूरेनियम उत्पादित करता है। यूरेनियम का कुल भंडार 30,480 टन अनुमानित है।
• भारत में यूरेनियम का भंडार क्रिस्टलीय चट्टानों में होता है।
• यूरेनियम का 70% भंडार झारखंड में पाया जाता है । यूरेनियम का भंडार झारखंड के सिंहभूम और हज़ारीबाग जिलों, बिहार के गया जिले और उत्तर प्रदेश के सहारनपुर जिले की तलछटी चट्टानों में होता है।
• परमाणु खनिजों की खदानें नीचे दी गई हैं:

आर्थिक व्यवहार्यता परमाणु सामग्री वाले अन्य खनिज:

• मोनाजाइट: यद्यपि मोनाजाइट रेत पूर्वी और पश्चिमी तटों और बिहार के कुछ स्थानों पर पाई जाती है, लेकिन मोनाजाइट रेत का सबसे बड़ा संकेंद्रण केरल तट पर है। मोनाज़ाइट में 15,200 टन से अधिक यूरेनियम होने का अनुमान है।
• इल्मेनाइट: इल्मेनाइट का भंडार झारखंड राज्य में होता है।
• बेरिलियम: बेरिलियम ऑक्साइड का उपयोग परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए परमाणु रिएक्टरों में ‘मॉडरेटर’ के रूप में किया जाता है। भारत के पास परमाणु ऊर्जा उत्पादन की आवश्यकता को पूरा करने के लिए बेरिलियम का पर्याप्त भंडार है। यह राजस्थान, झारखंड, आंध्र प्रदेश और तमिलनाडु राज्यों में पाया जाता है।
• ज़िरकोनियम: ज़िरकोनियम केरल तट के किनारे और झारखंड के रांची और हज़ारीबाग़ जिलों की जलोढ़ चट्टानों में पाया जाता है।
• लिथियम: लिथियम एक हल्की धातु है जो लेपिडोलाइट और स्पोड्यूमिन में पाई जाती है। लेपिडोलाइट झारखंड, मध्य प्रदेश और राजस्थान के अभ्रक बेल्ट के साथ-साथ छत्तीसगढ़ के बस्तर क्षेत्र में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है।

भारत में परमाणु ऊर्जा के पाँच केंद्र हैं:

• तारापुर परमाणु रिएक्टर: पश्चिमी भारत के महाराष्ट्र में तारापुर परमाणु रिएक्टर भारत की सबसे पुरानी परमाणु सुविधा है, जिसने 1969 में वाणिज्यिक परिचालन शुरू किया था।
• राणा प्रताप सागर प्लांट (राजस्थान) – यह कोटा औद्योगिक परिसर और पूर्वी राजस्थान में स्थित है ।
• नरोरा परमाणु रिएक्टर: उत्तरी भारत के उत्तर प्रदेश में नरोरा परमाणु रिएक्टर में दो PHWR हैं जो कुल 440MW की क्षमता प्रदान करते हैं। यूनिट 1 जनवरी 1991 में स्थापित की गई थी, और यूनिट 2 जुलाई 1992 में स्थापित की गई थी।
• कलापक्कम परमाणु ऊर्जा संयंत्र: तमिलनाडु में कलापक्कम परमाणु ऊर्जा संयंत्र ने पहली बार 1984 में काम करना शुरू किया और वर्तमान में इसमें 235 मेगावाट के दो रिएक्टर हैं, बाद में 500 मेगावाट और 600 मेगावाट के दो और रिएक्टर जोड़े जाएंगे।
• काकरापार परमाणु ऊर्जा संयंत्र: पश्चिमी भारत के गुजरात में काकरापार परमाणु ऊर्जा संयंत्र में 440MW की कुल स्थापित क्षमता वाले दो PHWR रिएक्टर हैं। दोनों रिएक्टर क्रमशः मई 1993 और सितंबर 1995 में बनकर तैयार हुए।

2020 तक, भारत ने परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से अपने ऊर्जा उत्पादन को 20,000 मेगावाट तक बढ़ाने की योजना बनाई है।

यूरेनियम (Uranium)

• यूरेनियम एक सिल्वर-ग्रे धात्विक रेडियोधर्मी रासायनिक तत्व है। यह प्राकृतिक रूप से केवल सुपरनोवा विस्फोटों में बनता है।
• यूरेनियम, थोरियम और  पोटेशियम  प्राकृतिक स्थलीय रेडियोधर्मिता में योगदान देने वाले मुख्य तत्व हैं।
• यूरेनियम का रासायनिक प्रतीक U और परमाणु संख्या 92 है।
• प्राकृतिक यूरेनियम में यूरेनियम आइसोटोप  ²³⁸ यू (99.27%)  और  ²³⁵ यू (0.72%) हैं ।
• सभी यूरेनियम समस्थानिक रेडियोधर्मी और विखंडनीय हैं। लेकिन केवल  ²³⁵ यू  विखंडनीय है (  न्यूट्रॉन-मध्यस्थता श्रृंखला प्रतिक्रिया का समर्थन करेगा )।
• यूरेनियम के अंश हर जगह पाए जाते हैं। व्यावसायिक निष्कर्षण केवल उन्हीं स्थानों पर संभव है जहाँ यूरेनियम का अनुपात पर्याप्त हो। ऐसी बहुत कम जगहें हैं.

विश्व भर में यूरेनियम का वितरण (Distribution of Uranium Across the World)

• सबसे बड़ी व्यवहार्य जमा राशि  ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान  और  कनाडा में पाई जाती है ।
• ओलिंपिक बांध और दक्षिणी ऑस्ट्रेलिया में रेंजर खदान ऑस्ट्रेलिया की महत्वपूर्ण खदानें हैं।
• उच्च श्रेणी के निक्षेप केवल   कनाडा के अथाबास्का बेसिन क्षेत्र में पाए जाते हैं।
• कनाडा में सिगार झील, मैकआर्थर नदी बेसिन अन्य महत्वपूर्ण यूरेनियम खनन स्थल हैं।
• मध्य कजाकिस्तान में चू-सरसु बेसिन अकेले देश के ज्ञात यूरेनियम संसाधनों के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार है।
• कजाकिस्तान खदानों से यूरेनियम का सबसे बड़ा हिस्सा पैदा करता है (2019 में खदानों से विश्व आपूर्ति का 42%) , इसके बाद कनाडा (13%) और ऑस्ट्रेलिया (12%) का स्थान है।

भारत में यूरेनियम (Uranium in India)

• भारत के पास यूरेनियम का कोई महत्वपूर्ण भंडार नहीं है। सभी जरूरतें आयात से पूरी होती हैं।
• भारत रूस, कजाकिस्तान, फ्रांस  आदि से हजारों टन यूरेनियम आयात करता है 
• भारत ऑस्ट्रेलिया और कनाडा से यूरेनियम आयात करने की पुरजोर कोशिश कर रहा है। परमाणु प्रसार और अन्य संबंधित मुद्दों को लेकर कुछ चिंताएं हैं जिन्हें भारत सुलझाने की कोशिश कर रहा है।
• हाल ही में आंध्र प्रदेश और तेलंगाना के कुछ हिस्सों में  शेषचलम वन  और  श्रीसैलम (आंध्र के दक्षिणी छोर से तेलंगाना के दक्षिणी छोर तक ) के बीच कुछ गुणवत्ता भंडार खोजे गए थे ।

यूरेनियम खदानें (Uranium Mines)

• झारखंड
  • जादूगोड़ा, भाटिन, नरवापहाड़, बागजाता, तुरामडीह, बंदुहुरंग, मोहुलडीह
• मेघालय
  • काइलेंग, पाइन्डेंग-शाहियोंग (डोमियासियाट), मावथाबा, वाखिम
• आंध्र प्रदेश
  • लंबापुर-पेद्दागट्टू, तुम्मलापा तक
• जादूगोड़ा
  • झारखंड के सिंहभूम जिले में स्थित है
  • यूसीआईएल द्वारा 1968 में पहली यूरेनियम खदान खोली गई
  • अयस्कों का उपचार जादूगोड़ा स्थित एक मिल में ही किया जाता है
  • यूसीआईएल यहीं स्थित है
• तुम्मलापल्ले
  • यह आंध्र प्रदेश के वाईएसआर जिले में स्थित है।
  • संयुक्त भंडार 49000 टन यूरेनियम है। इसे तीन गुना तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे यह दुनिया की सबसे बड़ी यूरेनियम भंडार वाली खदान बन जाएगी।
• मोहुलडीह
  • यह झारखंड के सरायकेला-खरसावां जिले में स्थित है।
  • इसे यूसीआईएल द्वारा 17 अप्रैल 2012 को चालू किया गया था।
  • यहां उत्पादित अयस्क को तुरामडीह प्रोसेसिंग प्लांट में भेजा जाता था।
• तुरामडीह
  • यह झारखंड के पूर्वी सिंहभून जिले में स्थित है।
  • इसमें 7.6 मिलियन टन यूरेनियम का भंडार है।
  • यहां एक नया यूरेनियम जुलूस संयंत्र का निर्माण किया गया है।

थोरियम (Thorium)

• थोरियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Th और परमाणु संख्या 90 है।
• यह केवल दो महत्वपूर्ण रेडियोधर्मी तत्वों में से एक है जो अभी भी  प्राकृतिक रूप से  बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं ( दूसरा यूरेनियम है )।
• थोरियम धातु चांदी जैसी होती है और हवा के संपर्क में आने पर काली हो जाती है।
• थोरियम  कमजोर रूप से रेडियोधर्मी है : इसके सभी ज्ञात आइसोटोप अस्थिर हैं , सात प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले (थोरियम-227, 228, 229, 230, 231, 232 और 234) हैं।
• थोरियम-232 थोरियम का सबसे स्थिर आइसोटोप है और लगभग सभी प्राकृतिक थोरियम के लिए जिम्मेदार है, अन्य पांच प्राकृतिक आइसोटोप केवल अंशों में पाए जाते हैं।
•  अनुमान है कि थोरियम पृथ्वी की पपड़ी में यूरेनियम की तुलना में  लगभग तीन से चार गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है और इसे मुख्य रूप से  मोनाजाइट रेत से परिष्कृत किया जाता है [ मोनाजाइट में 2.5% थोरियम होता है ] [मोनाजाइट केरल तट पर व्यापक रूप से बिखरा हुआ है]।
• अनुमान लगाया गया है कि थोरियम परमाणु रिएक्टरों में परमाणु ईंधन के रूप में यूरेनियम का स्थान ले सकता है , लेकिन अभी तक केवल कुछ थोरियम रिएक्टर ही पूरे हो पाए हैं।

मोनाज़ाइट – दुर्लभ पृथ्वी धातुएँ (Monazite – Rare Earth Metals)

• मोनाज़ाइट एक लाल-भूरे रंग का फॉस्फेट खनिज है जिसमें दुर्लभ पृथ्वी धातुएँ होती हैं।
• दुर्लभ पृथ्वी पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाने वाले रासायनिक तत्वों की एक श्रृंखला है जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटर और नेटवर्क, संचार, स्वच्छ ऊर्जा, उन्नत परिवहन, स्वास्थ्य देखभाल, पर्यावरण शमन, राष्ट्रीय रक्षा और कई अन्य सहित कई आधुनिक प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• अपने अद्वितीय चुंबकीय, ल्यूमिनसेंट और इलेक्ट्रोकेमिकल गुणों के कारण, ये तत्व कई प्रौद्योगिकियों को कम वजन, कम उत्सर्जन और ऊर्जा खपत के साथ निष्पादित करने में मदद करते हैं; या उन्हें अधिक दक्षता, प्रदर्शन, लघुकरण, गति, स्थायित्व और थर्मल स्थिरता प्रदान करें।
• ऐसे 17 तत्व हैं जिन्हें दुर्लभ पृथ्वी तत्व माना जाता है , विशेष रूप से पंद्रह लैंथेनाइड्स प्लस स्कैंडियम और येट्रियम ।

थोरियम के फायदे (Advantages of Thorium)

• प्रसार आसान नहीं है: हथियार-ग्रेड विखंडन योग्य सामग्री (यू-233) को थोरियम रिएक्टर से सुरक्षित रूप से प्राप्त करना कठिन है [थोरियम को परिवर्तित करके उत्पादित यू-233 में यू-232 भी होता है, जो गामा विकिरण का एक मजबूत स्रोत है जिससे काम करना मुश्किल हो जाता है। साथ। इसका सहायक उत्पाद, थैलियम-208, संभालना उतना ही कठिन है और पता लगाना भी आसान है]।
• थोरियम रिएक्टर वर्तमान रिएक्टरों की तुलना में बहुत कम अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं।
• थोरियम 10 से 10,000 गुना कम लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी कचरे का उत्पादन करता है ।
• उनमें अधिकांश अत्यधिक रेडियोधर्मी और लंबे समय तक चलने वाले छोटे एक्टिनाइड्स को जलाने की क्षमता होती है जो लाइट वॉटर रिएक्टरों से निकलने वाले परमाणु कचरे से निपटने के लिए एक परेशानी बन जाते हैं।
• थोरियम रिएक्टर सस्ते होते हैं क्योंकि उनमें जलने की क्षमता अधिक होती है।
• थोरियम खनन से एकल शुद्ध आइसोटोप का उत्पादन होता है, जबकि  अधिकांश सामान्य रिएक्टर डिजाइनों में कार्य करने के लिए प्राकृतिक यूरेनियम आइसोटोप के मिश्रण को समृद्ध किया जाना चाहिए।
• थोरियम प्राइमिंग के बिना परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए नहीं रख सकता है, इसलिए त्वरक-संचालित रिएक्टर में विखंडन डिफ़ॉल्ट रूप से बंद हो जाता है।