ಫಾಸಿಲ್ ಇಂಧನಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆ:- ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು) ದಹಿಸಿದಾಗ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀರಿಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗ ಅದು ಉಗಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ, ಈ ಉಗಿಯನ್ನು ಟರ್ಬೈನಿಗೆ ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ಅದಕ್ಕೆ ತಾಗಿಕೊಂಡಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಜನರೇಟರ ಚಾಲನಾ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೇ ರೀತಿ ಅಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು, ಫಾಸಿಲ್ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ದಹಿಸುವುದರ ಬದಲಿಗೆ ಭಾರ ಧಾತುಗಳ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ ಹಾಗೂ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ) ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನದಿಂದ (Nuclear Fission) ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣುವಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರ :-
ಪರಮಾಣುವಿನ ಕೇಂದ್ರ ಭಾಗದಲ್ಲಿ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್) ತೀವ್ರವಾದ ಪರಮಾಣು ಬಲದಿಂದ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ ಬಲದಿಂದ ಒತ್ತೊತ್ತಾಗಿ ಕೂಡಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಸರಪಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (Chain Reaction)
ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
- ಥರ್ಮಲ್ ನ್ಯುಟ್ರಾನನ್ನು ಯುರೇನಿಯಂ ನ (235U) ಧಾತುವಿನೆಡೆಗೆ ಬಿಸಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಧಾತುವು ಅಸ್ಥಿರಗೊಂಡು ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ.
- ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಪಾರ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಹೊಸ ಧಾತುಗಳು, ವೇಗ ಭರಿತ ನವಜಾತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಬಿಡುಗೊಡೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ .
- ಈ ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಬೇರೆ ಯುರೇನಿಯಂ ನ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸುವುದರಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನ್ಯುಟ್ರಾನಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ(Chain Reaction). ಅನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿ ನಡೆಯುವ ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಅಪರಿಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ (Nuclear Reactor)
ಸರಪಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು(Chain Reaction) ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರಿಂದ ಅದರಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಹಾಗೂ ಅದನ್ನು ಸರಿಯಾದ ದಿಶೆಯೆಡೆಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸರಪಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೈಜಿಕ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ವಿಧಗಳಿವೆ ಕರ್ನಾಟಕದ ಕೈಗಾದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಒತ್ತಡದ ಭಾರ ಜಲ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ (Pressurised Heavy Water Reactor - PHWR) ಉಪಯೋಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ .
ಒತ್ತಡದ ಭಾರ ಜಲ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ(Pressurised Heavy Water Reactor - PHWR) ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳು:-
ಕೋರ್ (Core):- ಇದು ಸಿಲಿಂಡರನಾಕೃತಿ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಕೋರನ ಒಳಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ ಇಂಧನದ ಕೊಳವೆ ಹಾಗೂ ಒತ್ತಡದ ಭಾರ ಜಲವನ್ನು (ಶೀತಕ - Coolant) ಹೊಂದಿರುವ ಒತ್ತಡದ ಕೊಳವೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಯೂರೇನಿಯಂ ಇಂಧನ:- ಯೂರೇನಿಯಮ್ ನ ಬಹುಕೃತ ರೂಪಗಳಲ್ಲೊಂದಾದ ಯೂರೇನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ (UO2) ನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳುಸುತ್ತಾರೆ. UO2 ವಿನ ಕಿರು ದಂಡಗಳನ್ನು (Pellets ) ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿ (ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದ್ದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ) ಆ ಇಂಧನದ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯೊಳಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮಾಡರೇಟರ್ (Moderator) ಹಾಗೂ ಶೀತಕ (Coolant): ಸರಪಣಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನಗಳು ಬಹಳ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಹೀಗೆ ವೇಗ ಭರಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು ಹಾಗೂ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿಸಲು ಮಾಡೇರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿ ನೀರು (H2O) ಅಥವಾ ಭಾರ ಜಲ (D20) ವನ್ನುು ಬಳುಸುತ್ತಾರೆ. ಮೇಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖದಿಂದ ಕೋರ್ ಕರಗುವದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸಹ ಒತ್ತಡ ಭಾರ ಜಲವನ್ನು ಶೀತಕವನ್ನಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.
ನಿಯಂತ್ರಕ ದಂಡಗಳು (Control Rods):- ಬೈಜಿಕ ವಿದಳನದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಉಚ್ಛಾಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ನಿಯಂತ್ರಕ ದಂಡಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದರಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಕ ದಂಡಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ
ನಿಯಂತ್ರಕ ದಂಡವನ್ನು ಇಂಧನ ಕೊಳವೆಗಳ ನಡುವೆ ಪರಿಚಯಿಸುವುದರಿಂದ ಹಾಗೂ ತೆಗೆಯುವುದರಿಂದ ಸರಪಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ ಹಾಗೂ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಕ ದಂಡಗಳಾಗಿ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಂ, ಹಾಫ್ನಿಯಂ ಹಾಗೂ ಬೋರಾನ್ ಗಳಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ .
ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಕೋರನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ತಣಿಸಲು ಭಾರ ಜಲವು ಯುರೇನಿಯಂ ಇಂಧನ ಹೊಂದಿರುವ ಒತ್ತಡದ ಕೊಳವೆಗಳಲ್ಲಿ(Pressure Tube) ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಇಂಧನದ ಕೊಳವೆಯಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾಯಿಸಿಕೊಂಡ ಭಾರಜಲವು ಹಬೆ ಉತ್ಪಾದಕವನ್ನು(Steam Generator) ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು(Heat) ಹೊಂದಿರುವ ಭಾರಜಲವು ಹಬೆ ಉತ್ಪಾದಕದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರಿಗೆ ತನ್ನ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಿ ಅದನ್ನು ಒತ್ತಡದ ಹಬೆಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಭಾರಜಲವು ತಣಿದು ಪುನಃ ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ ಕೋರನ್ನು(Reactor Core) ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹಬೆ ಉತ್ಪಾದಕದಿಂದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾದ ಒತ್ತಡದ ಹಬೆಯನ್ನು(Super Heated Steam) ಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ ಕಟ್ಟಡದಿಂದ (Reactor Building) ಹೊರ ತೆಗೆದು ಟರ್ಬೈನ್ನಿನ ಮೇಲೆ ಹಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಟರ್ಬೈನ್ ತಿರುಗಿ ಇದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡಿರುವ ಜನರೇಟರ್ ವಿದ್ಯುತನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾದ ವಿದ್ಯುತನ್ನು ಗ್ರೀಡ್(Transmission grid) ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟರ್ಬೈನ್ನಿಂದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಕಳೆಕೊಂಡಂತಹ ಹಬೆಯು ಕಂಡೆನ್ಸರಿಗೆ(Condenser) ಬಂದು ಅಲ್ಲಿ ನೀರಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗಿ ಪುನಃ ಹಬೆ ಉತ್ಪಾದಕವನ್ನು ಸೇರುತ್ತದೆ.
