17.4: परमाणु ऊर्जा के परिणाम
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परमाणु ऊर्जा का उपयोग एक दिलचस्प दुविधा प्रस्तुत करता है। एक ओर, परमाणु बिजली से कोई कार्बन उत्सर्जन नहीं होता है, जो जलवायु परिवर्तन का सामना करने वाली दुनिया में एक प्रमुख स्थायी लाभ है। दूसरी ओर, हजारों या सैकड़ों हजारों वर्षों तक खर्च किए गए ईंधन के भंडारण का पर्यावरणीय जोखिम, परमाणु प्रसार का सामाजिक जोखिम और ऑपरेटिंग रिएक्टरों से विकिरण के आकस्मिक रिलीज के प्रभाव का पर्यावरणीय जोखिम है। विचारशील वैज्ञानिकों, नीति निर्माताओं और नागरिकों को इन फायदों और नुकसानों को तौलना चाहिए।
परमाणु ऊर्जा के फायदे
जीवाश्म ईंधन के विपरीत, परमाणु ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करना हवा को प्रदूषित नहीं करता है या जलवायु परिवर्तन (आंकड़ा\(\PageIndex{a}\)) में महत्वपूर्ण योगदान नहीं देता है। चूंकि हम जीवाश्म ईंधन के वैश्विक भंडार को कम करना जारी रखते हैं, इसलिए परमाणु ईंधन की आपूर्ति प्रचुर मात्रा में है। यह अनुमान है कि यूरेनियम की आपूर्ति 200 वर्षों से अधिक समय तक चलेगी, और अन्य रेडियोधर्मी आइसोटोप का भी उपयोग करने की संभावना है। इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा संयंत्र 93.5% (आंकड़ा\(\PageIndex{b}\)) के क्षमता कारक के साथ किसी भी अन्य स्रोत की तुलना में अधिक विश्वसनीय हैं। क्षमता वह बिजली की मात्रा है जो एक जनरेटर पूरे विस्फोट पर चलने पर उत्पन्न कर सकता है, और क्षमता कारक इस बात का माप है कि एक संयंत्र अधिकतम शक्ति पर कितनी बार चल रहा है। (100% क्षमता कारक वाले पावर प्लांट का मतलब है कि यह हर समय बिजली का उत्पादन कर रहा है।)
परमाणु ऊर्जा के नकारात्मक प्रभाव
इसके लाभों के बावजूद, परमाणु ऊर्जा में कमी आई है। इसके लिए किसी भी अन्य ऊर्जा स्रोत की तुलना में अधिक पानी की आवश्यकता होती है। ठंडा करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला पानी वापस पर्यावरण में छोड़ा जाता है, और जबकि इसमें रेडियोधर्मी पदार्थ या अन्य हानिकारक रसायन नहीं होते हैं, यह पहले की तुलना में गर्म होता है। इसे थर्मल प्रदूषण कहा जाता है, और यह जलीय जीवन को नुकसान पहुंचा सकता है, जो ठंडे तापमान के अनुकूल होते हैं। यूरेनियम अयस्क के लिए सतही खनन निवास स्थान को खराब करता है और भूमिगत (कोयले के लिए सतह खनन के समान) से विषाक्त पदार्थों को छोड़ता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाने और बनाए रखने के लिए महंगे हैं, और उन्हें बड़ी मात्रा में धातु और कंक्रीट की आवश्यकता होती है। परमाणु ईंधन के लिए समृद्ध यूरेनियम अगर गलत हाथों में है तो परमाणु हथियार (आंकड़ा\(\PageIndex{c}\)) बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जबकि परमाणु दुर्घटनाएँ दुर्लभ हैं, वे बहुत नुकसान पहुंचा सकती हैं, और उनके प्रभाव लंबे समय तक चलने वाले हैं। इसके अलावा, खर्च किए गए परमाणु ईंधन को सुरक्षित रूप से निपटाने की समस्या अनसुलझी बनी हुई है। बाद की दो चिंताओं पर नीचे विस्तार से चर्चा की गई है।
नाभिकीय कचरा
परमाणु ऊर्जा के लिए मुख्य पर्यावरणीय चुनौती उच्च स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट, निम्न-स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट और यूरेनियम मिल टेलिंग सहित अपशिष्ट हैं। इन सामग्रियों के आधे जीवन लंबे समय तक रेडियोधर्मी रहते हैं और इस प्रकार हजारों वर्षों तक मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा बना रहता है।
उच्च-स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट (HLRW) में प्रयुक्त परमाणु रिएक्टर ईंधन (खर्च किए गए परमाणु ईंधन की छड़ें) शामिल हैं। इनमें परमाणु विखंडन के उत्पाद शामिल हैं, जो स्वयं रेडियोधर्मी हैं। इस HLRW को अस्थायी रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्र या सूखे कास्क में एक पूल में संग्रहीत किया जाता है, जो स्टील या कंक्रीट (आकृति\(\PageIndex{d}\)) से बने दूसरे कंटेनर के अंदर स्टील सिलेंडर होते हैं। ड्राई कैस्क में निष्क्रिय (गैर-प्रतिक्रियाशील) गैस होती है और यह पावर प्लांट, एक डिकमीशन पावर प्लांट या एक अलग स्टोरेज साइट पर स्थित हो सकती है। पूल में ठंडा होने के एक वर्ष बाद उच्च स्तरीय रेडियोधर्मी कचरे को केवल सूखे कास्क में ले जाया जा सकता है। अमेरिका के पास HLRW के लिए कोई दीर्घकालिक भंडारण नहीं है, और इस प्रकार खर्च किया गया ईंधन अंतरिम भंडारण बना हुआ है।
नेवादा में युक्का पर्वत को एक दीर्घकालिक भूगर्भिक भंडारण स्थल के रूप में प्रस्तावित किया गया था, जहां HLRW को सैकड़ों हजारों वर्षों तक दफनाया जा सकता था। भंडारण सुविधा का निर्माण किया गया था, लेकिन इसका उपयोग स्थानीय निवासियों के विरोध और HLNW के परिवहन की सुरक्षा के बारे में चिंता के कारण नहीं किया गया है (आंकड़ा\(\PageIndex{e}\))
कुछ देशों ने परमाणु ईंधन को पुन: संसाधित (रीसायकल) खर्च किया, लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में वर्तमान में कोई पुनर्चक्रण या पुनर्प्रसंस्करण सुविधा या संघीय अपशिष्ट भंडार लाइसेंस प्राप्त नहीं है। पुन: प्रसंस्करण खर्च किए गए ईंधन के उपयोग योग्य अंश को अलग करता है और इसे रिएक्टर के माध्यम से रीसायकल करता है, बिजली उत्पादन के लिए अपनी ऊर्जा सामग्री के एक बड़े हिस्से का उपयोग करके, और शेष उच्च-स्तरीय कचरे को स्थायी भूगर्भिक भंडारण में भेजता है।
पुनर्प्रसंस्करण के लिए प्राथमिक प्रेरणा ईंधन संसाधनों का अधिक उपयोग है, जो चक्र के माध्यम से एक बार की तुलना में लगभग 25 प्रतिशत अधिक ऊर्जा निकालती है। पुनर्चक्रण के लिए एक द्वितीयक प्रेरणा स्थायी भूगर्भिक भंडारण स्थान (20% या उससे कम जो अन्यथा आवश्यक होगा) और समय (सैकड़ों हजारों वर्षों से लेकर हजारों वर्षों तक) की महत्वपूर्ण कमी है। हालांकि ये फायदे प्राकृतिक लगते हैं और स्थिरता के दृष्टिकोण से आकर्षक लगते हैं, लेकिन वे अवैध हथियारों के उत्पादन या अन्य गैर-टिकाऊ छोरों में उपयोग के लिए पुनर्प्रसंस्करण चक्र से परमाणु सामग्री की चोरी के जोखिम से जटिल होते हैं। वर्तमान में, फ्रांस, यूनाइटेड किंगडम, रूस, जापान और चीन किसी न किसी प्रकार के पुनर्प्रसंस्करण में संलग्न हैं; संयुक्त राज्य अमेरिका, स्वीडन और फ़िनलैंड फिर से प्रोसेस नहीं करते हैं।
निम्न-स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट (LLRW) उन वस्तुओं को संदर्भित करता है जो विकिरण के संपर्क में थीं, जिनमें कपड़े, फिल्टर और दस्ताने शामिल थे। इन्हें कंक्रीट या लेड (जिसके माध्यम से विकिरण गुजर नहीं सकता; आंकड़ा\(\PageIndex{f}\)) के साथ समाहित किया जा सकता है। निम्न-स्तरीय कचरे को आम तौर पर परमाणु ऊर्जा संयंत्र में संग्रहीत किया जाता है, या तो जब तक यह क्षीण नहीं हो जाता है और इसे साधारण कचरे के रूप में निपटाया जा सकता है, या जब तक कि अमेरिका में पांच एलएलआरडब्ल्यू निपटान स्थलों में से एक के लिए शिपमेंट के लिए मात्रा काफी बड़ी न हो (आंकड़ा\(\PageIndex{g}\))।
यूरेनियम के संवर्धन से उपोत्पाद के रूप में कम यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (DUF 6), या यूरेनियम मिल टेलिंग का उत्पादन होता है, जिसमें परमाणु ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए 235 U की पर्याप्त मात्रा नहीं होती है, लेकिन यह अभी भी खतरनाक है। टेलिंग मात्रा के हिसाब से परमाणु कचरे के सबसे बड़े प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करते हैं, और संयुक्त राज्य अमेरिका में 200 मिलियन टन से अधिक रेडियोधर्मी मिल-टेलिंग हैं। टेलिंग्स में रेडियम सहित कई रेडियोधर्मी तत्व होते हैं, जो रेडियोधर्मी गैस रेडॉन का उत्पादन करने के लिए सड़ जाते हैं। वे दूरदराज के इलाकों में, पानी से भरे गड्ढे, जमीन में खड़े गड्ढे में रखे हुए हैं। डिकंवर्जन में रासायनिक रूप से उनके खतरों को कम करने के लिए टेलिंग का इलाज करना शामिल है ताकि उन्हें एलएलआरडब्ल्यू के रूप में संग्रहीत किया जा सके।
नाभिकीय आपदाएं
अनियंत्रित परमाणु प्रतिक्रिया से होने वाले जोखिमों के कारण परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की अनुमति, निर्माण, संचालन और डीकोमिशनिंग को नियंत्रित करने वाली कई अन्य विनियामक सावधानियां हैं। अनियंत्रित प्रतिक्रिया होने पर हवा, पानी और भोजन के दूषित होने की संभावना अधिक होती है। सबसे खराब स्थिति की योजना बनाते समय भी, अप्रत्याशित घटनाओं के जोखिम हमेशा होते हैं। थ्री माइल आइलैंड, चेरनोबिल (चैप्टर हुक देखें) और फुकुशिमा में परमाणु दुर्घटनाओं ने परमाणु ऊर्जा की सुरक्षा को लेकर चिंता जताई।
थ्री माइल आइलैंड दुर्घटना 1979 में पेंसिल्वेनिया में हुई। यह एक आंशिक मेल्टडाउन था जिसके परिणामस्वरूप विद्युत विफलता और संचालन में त्रुटियां हुईं। कोई सीधी मौत नहीं हुई। अध्ययनों ने कैंसर या अन्य बीमारी की बढ़ती दरों के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से होने वाली दुर्घटना से विकिरण के संपर्क में आने की संभावना की जांच की, लेकिन इसके प्रमाण नहीं मिले हैं। इसके विपरीत, 1986 में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में मंदी जो अब यूक्रेन है, 50 प्रत्यक्ष मौतों के लिए जिम्मेदार थी। यह आपदा आपातकालीन प्रणालियों के परीक्षण के गलत होने से हुई। विकिरण जोखिम से होने वाली अप्रत्यक्ष मौतों का अनुमान 4,000 से 60,000 तक होता है।
परमाणु ऊर्जा के बारे में वैश्विक चर्चा मार्च 2011 के भूकंप और बाद में जापान में आई सुनामी से काफी प्रभावित हुई है, जिसके परिणामस्वरूप फुकुशिमा दाइची परमाणु ऊर्जा स्टेशन पर रिएक्टर मेल्टडाउन हुआ, जिससे आसपास के क्षेत्र को भारी नुकसान हुआ। आपदा ने परमाणु ऊर्जा परिसर के लिए शीतलन प्रणाली को निष्क्रिय कर दिया, जिससे अंततः कुछ रिएक्टर कोर का आंशिक रूप से पतन हो गया और महत्वपूर्ण विकिरण निकल गया। रिएक्टरों (उबलते पानी के रिएक्टरों) के डिजाइन ने विकिरण को मुक्त किए बिना सिस्टम को बाहर निकालना अधिक कठिन बना दिया। रेडियोधर्मी ईंधन को ठंडा करने से दूषित पानी की एक बड़ी मात्रा उत्पन्न हुई, और आपदा में कम से कम $300 बिलियन डॉलर खर्च हुए। हालांकि तत्काल कोई मौत नहीं हुई, बाद में एक व्यक्ति की मृत्यु विकिरण के संपर्क में आने के कारण कैंसर से हुई। निकासी से जुड़े तनाव के परिणामस्वरूप हजारों लोगों की मौत हो गई, और 160,000 से अधिक निकासी में से लगभग 20% अभी तक 2019 तक घर वापस नहीं आए थे।
इंटरैक्टिव एलिमेंट
यह तीन मिनट का खंड, फुकुशिमा परमाणु आपदा के लगभग एक दशक बाद जापान में कैसा दिखता है, फुकुशिमा परमाणु आपदा से निकलने वाले लोगों के बारे में कोई अपडेट प्रदान नहीं करता है।
एट्रिब्यूशन
निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित:
- मैथ्यू आर फिशर द्वारा पर्यावरण जीवविज्ञान से गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (CC-BY के तहत लाइसेंस प्राप्त)
- परमाणु ऊर्जा, ऊर्जा में पर्यावरणीय चुनौतियां, कार्बन डाइऑक्साइड, वायु, जल और भूमि उपयोग, और स्थिरता से अपशिष्ट प्रबंधन की प्रणाली: टॉम थीस और जोनाथन टॉमकिन, संपादकों द्वारा एक व्यापक फाउंडेशन। टॉम थीस और जोनाथन (CC-BY) द्वारा निर्मित पाठ्यपुस्तक सामग्री। CNX पर मुफ्त में डाउनलोड करें।
- यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया कॉलेज प्रेप (CC-BY) द्वारा एपी पर्यावरण विज्ञान से गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत। CNX पर मुफ्त में डाउनलोड करें।
- परमाणु ईंधन चक्र और निम्न-स्तरीय अपशिष्ट के चरण। 2020। यूएस एनआरसी। 01-16-2021 (सार्वजनिक डोमेन) एक्सेस किया गया।
- जनरेशन कैपेसिटी क्या है? २०२०। माइक मुलर। परमाणु ऊर्जा का कार्यालय। अमेरिकी ऊर्जा विभाग। 01-16-2021 (सार्वजनिक डोमेन) एक्सेस किया गया