युरेनियमसारख्या भारी वस्तुमान असलेल्या मूलद्रव्यापासून विद्युत ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी जे संयंत्र वापरतात त्याला अणुभट्टी (न्यूक्लीअर रिअॅक्टर) म्हणतात. अणुभट्टीमधे आण्विक अभिक्रियेवर नियंत्रण ठेवले जाते आणि ही अभिक्रिया आवश्यक तेवढ्या गतीनेच सुरू राहील हे पाहिले जाते. अणुऊर्जा प्रकल्प हा बराचसा औष्णिक विद्युत प्रकल्पांसारखाच असतो. फरक इतकाच, की अणुविद्युत प्रकल्पात दगडी कोळसा वापरत नाहीत, तर युरेनियमच्या अणूच्या नाभिकाचे विखंडन (फिशन) करून उष्णता निर्माण केली जाते. नंतर मात्र औष्णिक विद्युत प्रकल्पाप्रमाणेच ही उष्णता वापरून पाण्याची वाफ निर्माण केली जाते, आणि त्या वाफेच्या सहाय्याने विद्युतजनित्र फिरवून विद्युत निर्मिती केली जाते.
अणुभट्टीमधे गाभा (कोअर) हा सर्वात महत्त्वाचा भाग असतो. नैसर्गिक किंवा समृद्ध युरेनियम हे त्यात आण्विक इंधन म्हणून वापरतात. सुरूवातीला अणूच्या नाभिकावर न्यूट्रॉनांचा मारा करून नाभिकाचे विखंडन केले जाते. या प्रक्रियेत उष्णता तर निर्माण होतेच, पण त्याबरोबरच प्रत्येक विखंडन अभिक्रियेत दोन ते तीन न्यूट्रॉनही उत्सर्जित होतात. पण असे निर्माण होणारे न्यूट्रॉन शीघ्रगती असतात.
ऊर्जेच्या निर्मितीचा वेग वाजवी राहून विखंडनाची प्रक्रियाही सुरळितपणे चालावी, यासाठी गरज असते ती मात्र मंदगती न्यूट्रॉनांची. म्हणून शीघ्रगती न्यूट्रॉनांची गती कमी करून त्यांचे रूपांतर मंदगती न्यूट्रॉनांमधे करणे आवश्यक ठरते. त्यासाठी हलके पाणी (लाइट वॉटर), जड पाणी (हेवी वॉटर) अथवा ग्रॅफाइट यांसारखे पदार्थ वापरतात. न्यूट्रॉनांची गती कमी करणे हे त्यांचे काम असल्याने त्यांना ‘मंदायक’ (मॉडरेटर) असे म्हणतात.
वरील प्रक्रियेत निर्माण झालेली उष्णता बाहेर काढून तिचे विजेत रूपांतर केले जाते, त्यासाठी जे पदार्थ वापरले जातात, त्यांना शीतक (कूलंट) असे म्हणतात. शीतक म्हणून साधारणतः हलके पाणी किंवा जड पाणी वापरले जाते. अणुविखंडनाची साखळी नियंत्रित ठेवण्यासाठी न्यूट्रॉनांची संख्या मर्यादित ठेवावी लागते. त्यासाठी न्यूट्रॉन शोषून घेऊ शकतील अशा पदार्थांपासून बनवलेल्या सळ्यांचा उपयोग करतात. त्यांना नियंत्रक सळ्या (कंट्रोल रॉड्स) असे म्हणतात.
अणुभट्ट्यांचा वापर मुख्यत्वे ऊर्जा निर्मितीसाठी होतो. तथापि वैज्ञानिक संशोधन, तंत्रज्ञानाचा विकास, किरणोत्सारी समस्थानिकांची निर्मिती, वैद्यकीय उपचार, आण्विक पाणबुडीची निर्मिती अशा विविध कारणांसाठीही केला जातो. अणुभट्ट्यांचेही विविध प्रकार आणि आकार असतात. वैज्ञानिक प्रयोगशाळांमधल्या अणुभट्टया संशोधनासाठी वापरल्या जातात. त्या आकाराने लहान असतात. ऊर्जेच्या निर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्या अणुभट्टया आकाराने मोठ्या असतात.
अरविंद आवटी