بریڈر ری ایکٹر

بریڈر ری ایکٹر (Breeder reactor) ایسے نیوکلیئر ریئکٹر ہوتے ہیں جو جتنا جوہری ایندھن (nuclear fuel) خرچ کرتے ہیں اس سے زیادہ خود بنا دیتے ہیں۔ عام طور پر ان میں یورینیئم²³⁵ کے ساتھ یورینیئم²³⁸ یا تھوریئم²³² بھی استعمال کیا جاتا ہے جس سے بجلی بھی بنتی ہے اور پلوٹونیئم²³⁹ یا یورینیئم²³³ بھی بنتا ہے جو بطور جوہری ایندھن استعمال ہوتا ہے۔

فاسٹ بریڈر ری ایکٹر کا خاکہ جس میں حرارت منتقل کرنے کے لیے مائع دھات استعمال ہوتی ہے۔

1950 کی دہائی میں بریڈر ری ایکٹر میں دلچسپی اس لیے بڑھی کیونکہ اس زمانے میں یورینیِئم بہت کمیاب تھا اور اس کی افزودگی (enrichment) بھی بہت مشکل تھی۔ 1960 کی دہائی میں یورینیئم کی بہت ساری کانیں دریافت ہویئں اور افزودگی کے بھی نئے طریقے ایجاد ہوئے جس سے بریڈر ری ایکٹر میں دلچسپی کم ہو گئی ہے۔

اصول

اس ری ایکٹر میں خرچ ہونے والے ہر ایک یورینیئم²³⁵ کے ایٹم کے بدلے کم از کم ایک پلوٹونیئم²³⁹ یا یورینیئم²³³ کا ایٹم بنتا ہے۔ پلوٹونیئم²³⁹ اور یورینیئم²³³ ایسے ایٹم ہیں جو بطور جوہری ایندھن استعمال ہو سکتے ہیں لیکن قدرتی طور پر دستیاب نہیں ہیں۔ قدرتی طور پر دستیاب صرف یورینیئم²³⁵ ایسا ایٹم ہے جو جوہری ایندھن بن سکتا ہے مگر یہ بھی بہت فراواں نہیں ہے۔
ایسے ری ایکٹر میں جب یورینیئم²³⁵ استعمال ہوتا ہے تو یورینیئم²³⁸ سے پلوٹونیئم²³⁹ بنتا ہے اور اگر تھوریئم²³² موجود ہو تو یورینیئم²³³ بنتا ہے۔

فائیدہ

بریڈر ری ایکٹر کا فائیدہ یہ ہے کہ یہ اپنا جوہری ایندھن خود بناتا ہے اور اس طرح ایندھن کی نہ ختم ہونے والی مقدار حاصل ہو سکتی ہے۔

نیوٹرون کے ٹکرانے پر ایک یورینیئم کے مرکزے کے ٹوٹنے اور توانائی خارج ہونے کا شکلی اظہار

نقصان

• یہ دوسری اقسام کے نیوکلیئر ری ایکٹر سے مہنگا ہوتا ہے۔
• جب تک اس میں بنے ہوئے جوہری ایندھن کو صاف اور الگ کرنے اور افزودہ کرنے کی سہولت دستیاب نہ ہو یہ بیکار ہے۔
• اس میں بننے والے پلوٹونیئم کے چوری ہونے اور دہشت گردوں کے ہاتھ لگنے کا خطرہ ہوتا ہے کیونکہ پلوٹونیئم سے ایٹم بم بن سکتا ہے۔
• پلوٹونیئم سے کینسر ہونے کا شدید خطرہ ہوتا ہے۔ کسی بھی انسان کے جسم میں پوری زندگی میں 0.2 مائیکرو گرام سے زیادہ پلوٹونیئم داخل نہیں ہونا چاہیے۔

اقسام

یوں تو بریڈر ری ایکٹر کی بہت ساری قسمیں ہوتی ہیں مگر دو اصطلاحات زیادہ استعمال ہوتی ہیں۔

• فاسٹ بریڈر ری ایکٹر ایسے ری ایکٹر ہوتے ہیں جن میں ایٹم ٹوٹنے پر نکلنے والے تیز رفتار نیوٹرون کو کم رفتار نہیں بنایا جاتا اور اسی تیز رفتار نیوٹرون کو یورینیئم238 سے ٹکرا کر پلوٹونیئم239 بنانے میں استعمال کیا جاتا ہے جو بعد میں بطور جوہری ایندھن استعمال ہوتا ہے۔ اس ری ایکٹر میں تھوریئم سے یورینیئم233 بھی بنایا جا سکتا ہے۔ اس ری ایکٹر میں پلوٹونیئم اور اس بھی زیادہ بھاری عناصر بنتے ہیں۔
• تھرمل بریڈر ری ایکٹر میں نیوٹرون کی رفتار کم کر کے تھوریئم²³² سے یورینیئم²³³ بنایا جاتا ہے۔ اس طریقے میں پلوٹونیئم اور اس سے زیادہ بھاری عناصر نہیں بنتے جو ایٹم بم بنانے میں استعمال ہو سکتے ہیں۔ اس ری ایکٹر میں موڈریٹر استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ ہندوستان میں تھوریئم کے بڑے ذخائر موجود ہیں اس لیے ہندوستان مستقبل میں تھرمل بریڈر ری ایکٹر وسیع پیمانے پر استعمال کرنا چاہتا ہے۔ یورینیئم²³³ سے بھی ایٹم بم بن سکتا ہے۔

تھرمل نیوٹرون ان نیوٹرون کو کہتے ہیں جن کی رفتار کم ہوتی ہے۔ تیز رفتار نیوٹرون کی رفتار کو کم کرنے کا عمل موڈریشن (moderation) کہلاتا ہے اور جو اشیاء اس رفتار کو کم کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں وہ موڈریٹر (moderator) کہلاتی ہیں جیسے گریفائیٹ۔ تیز رفتار نیوٹرون کی رفتار تھرمل نیوٹرون سے 10,000 گنا زیادہ ہوتی ہے۔
یورینیئم کے بہت سارے قدرتی ہم جا (isotopes) ہوتے ہیں مگر صرف یورینیئم²³⁵ ہی تھرمل نیوٹرون سے توڑا جا سکتا ہے۔ قدرتی یورینیئم میں ²³⁵U کا تناسب صرف 0.72% ہوتا ہے۔ تھرمل بریڈر ری ایکٹر میں بننے والا یورینیئم کا غیر قدرتی ہم جا ²³³U تھرمل نیوٹرون سے بڑی آسانی سے توڑا جا سکتا ہے بہ نسبت پلوٹونیئم²³⁹ کے۔ MeV 0.6 کی توانائی سے حرکت کرتا ہوا تھرمل نیوٹرون یورینیئم235 کے مقابلے میں یورینیئم233 کو 1.7 گنا زیادہ آسانی سے توڑ سکتا ہے۔

یورینیئم^{233 کی آمیزش والا پہلا ایٹم بم جس کا تجربہ 15 اپریل 1955 کو کیا گیا۔}

نیوٹرون کروس سیکشن cross section

تھرمل بریڈر ری ایکٹر میں استعمال ہونے والے ایندھن کا سست رفتار یعنی 2200 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار کے تھرمل نیوٹرون کے لیے کروس سیکشن درج ذیل ہے۔

عناصر	اسکیٹرنگ	کیپچر	فشن	نصف حیات
Li-7	0.97	0.045	-	پائیدار
Be-9	6.151	0.0076	-	پائیدار
F-19	3.652	0.0096	-	پائیدار
Th-230	9.774	22.55	0	75,400 yr
Th-232	13.7	7.4	0	14e9 yr
Th-233	13	1450	15	22.3 min
Pa-231	9.954	200.72	0.02	32,700 yr
Pa-232	12.23	464	700	1.31 day
Pa-233	13.021	40.031	0	27.1 day
U-232	10.79	74.88	76.66	69.8 yr
U-233	11.97	45.25	531.16	159,000 yr
U-234	19.41	99.75	0.0062	245,000 yr
U-235	15.03	98.81	584.4	704e6 yr

مزید دیکھیے

• نیوٹرون
• نیوٹرون کراس سیکشن
• یورینیئم
• پلوٹونیئم
• لیتھیئم
• کریٹیکل ماس
• نویاتی بجلی گھر
• ایٹمی بجلی گھر
• فشن بمقابلہ فیوزن
• خودانگیز انشقاق
• Binding energy