निसर्ग हा अणुतंत्रज्ञान कशा प्रकारे राबवितो?

अणुतंत्रज्ञान हे निसर्गाला नवं नाही. निसर्ग हा ऊर्जानिर्मितीसाठी अणुसंमीलनाच्या तंत्राचा वापर अब्जावधी वर्षांपूर्वीपासून करतो आहे. आकाशात दिसणारे तारे म्हणजे प्रत्यक्षात प्रचंड आकाराच्या अणुभट्ट्याच आहेत. आपल्याला ऊर्जा पुरविणारा सूर्य हीसुद्धा यापैकीच एक अणुभट्टी असून, त्यात सतत हायड्रोजनच्या अणूंचं संमीलन होऊन त्याचं हेलियमच्या अणुंत रूपांतर होत आहे. अशा अणुभट्टीत ऊर्जेबरोबरच किरणोत्साराचीही निर्मिती होत असते.

आपल्या पृथ्वीवर आढळणाऱ्या नैसर्गिक किरणओत्सारात सूर्यावर निर्माण होणाऱ्या या किरणोत्साराचाही वाटा असतो. अणुविखंडनावर आधारलेल्या नैसर्गिक अणुभट्ट्या तर खुद्द पृथ्वीवरच आढळल्या आहेत. पश्चिम आफ्रिकेतल्या गॅबन या देशातील ओक्लो परिसरातील युरेनिअमच्या खाणीत अशा अणुभट्ट्यांचे अवशेष सापडले आहेत. या अणुभट्ट्यांतील विखंडन क्रिया सुमारे पावणेदोन अब्ज वर्षांपूर्वी नैसर्गिकरीत्या घडून आल्या. संशोधनात्मक कार्यासाठी आज वापरल्या जाणाऱ्या छोट्या अणुभट्टीत जितकी ऊर्जानिर्मिती होते, तितकी ऊर्जानिर्मिती या अणुभट्ट्यांतून होत होती.

अणुभट्ट्यांची ही ठिकाणं म्हणजे प्रत्यक्षात तीस मीटरहून अधिक खोलीवरील युरेनिअमयुक्त खनिजांच्या साठ्यातील काही विशिष्ट जागा आहेत. युरेनिअमच्या या साठ्यांमध्ये सापडलेल्या स्ट्राँशिअम, सिझिअम, झिर्कोनिअम यासारख्या, अणुविखंडनात निर्माण होणाऱ्या, अनेक मूलद्रव्यांमुळे या अणुभट्ट्यांचा शोध लागण्यास मदत झाली. या अणुऊर्जानिर्मितीत सहभागी झालेल्या एकूण आठशे टन नैसर्गिक युरेनिअमपैकी सहा टन युरेनिअमचं विखंडन झालं असावं. या अणुभट्ट्यांच्या कार्यकाळात तिथल्या युरेनिअममधील विखंडनक्षश्रम अणूंचं प्रमाण हे तीन टक्क्यांहून अधिक होतं. त्यामुळे इथली परिस्थिती ही समृद्ध युरेनिअम वापरून चालविल्या जाणाऱ्या आजच्या अणुभट्ट्यांसारखी होती. या खाणीतच असलेल्या साध्या पाण्याच्या मदतीने अणुविखंडनाची साखळी सुरू झाली व ती सुमारे दीड लाख वर्ष चालू राहिली.

युरेनिअममधील विखंडनक्षम अणू हे युरेनिअमच्या इतर अणुंपेक्षा तुलनात्मकदृष्ट्या अधिक किरणोत्सारी असल्याने, त्यांचं रूपांतर इतर मूलद्रव्यांच्या अणुत लवकर झालं. त्यामुळे कालांतराने युरेनिअमच्या या साठ्यांमधील विखंडनक्षम युरेनिअमच्या प्रमाणात घट झाली आणि नैसर्गिक विखंडनाच्या साखळीला विराम मिळाला.

-डॉ. राजीव चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद