India’s Nuclear Power Program & Thorium Reserves

With reference to India’s nuclear power program, consider the following statements:

1. The third stage of India’s nuclear program envisages large-scale power production from thorium.
2. India has the world’s largest reserves of thorium, primarily found in monazite sands.
3. Thorium-232, the only naturally occurring isotope, can be used directly as fuel in a reactor.

Which of the statements given above are correct?

Correct Answer Explanation

Let's analyze each statement regarding India's nuclear power program and thorium:

1. Statement 1 is correct: India's nuclear power program is a three-stage program envisioned by Homi J. Bhabha. The third stage is specifically designed to utilize India's vast thorium reserves for large-scale power production. This stage involves converting thorium into fissile Uranium-233, which can then be used as fuel in advanced heavy water reactors.
2. Statement 2 is correct: India possesses some of the world's largest, if not the largest, reserves of thorium. These reserves are predominantly found in monazite sands along the coastal regions, particularly in states like Kerala and Odisha. Monazite sands are a significant source of thorium, containing about 8-10% thorium.
3. Statement 3 is incorrect: Thorium-232 is indeed the only naturally occurring isotope of thorium. However, it is a 'fertile' material, not a 'fissile' one. This means it cannot directly sustain a nuclear chain reaction. For it to be used as fuel, Thorium-232 must first be converted into a fissile isotope, Uranium-233, through neutron capture in a reactor. Only then can Uranium-233 be used as fuel to produce power.

Incorrect Options Analysis

• 2 and 3 only: This option is incorrect because statement 3 is false.
• 1 and 3 only: This option is incorrect because statement 3 is false.
• 1, 2 and 3: This option is incorrect because statement 3 is false.

भारत के परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

1. भारत के परमाणु कार्यक्रम का तीसरा चरण थोरियम से बड़े पैमाने पर बिजली उत्पादन की परिकल्पना करता है।
2. भारत के पास थोरियम का दुनिया का सबसे बड़ा भंडार है, जो मुख्य रूप से मोनाजाइट रेत में पाया जाता है।
3. थोरियम-232, एकमात्र प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक, सीधे रिएक्टर में ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

ऊपर दिए गए कथनों में से कौन सा सही है?

सही उत्तर स्पष्टीकरण

भारत के परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम और थोरियम के संबंध में प्रत्येक कथन का विश्लेषण करते हैं:

1. कथन 1 सही है: भारत का परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम होमी जे. भाभा द्वारा परिकल्पित एक तीन-चरणों वाला कार्यक्रम है। तीसरा चरण विशेष रूप से बिजली के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए भारत के विशाल थोरियम भंडार का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस चरण में थोरियम को विखंडनीय यूरेनियम-233 में बदलना शामिल है, जिसका उपयोग बाद में उन्नत भारी जल रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जा सकता है।
2. कथन 2 सही है: भारत के पास थोरियम का दुनिया का सबसे बड़ा, यदि सबसे बड़ा नहीं, तो भंडार है। ये भंडार मुख्य रूप से तटीय क्षेत्रों, विशेष रूप से केरल और ओडिशा जैसे राज्यों में मोनाजाइट रेत में पाए जाते हैं। मोनाजाइट रेत थोरियम का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जिसमें लगभग 8-10% थोरियम होता है।
3. कथन 3 गलत है: थोरियम-232 वास्तव में थोरियम का एकमात्र प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक है। हालांकि, यह एक 'उर्वर' सामग्री है, न कि 'विखंडनीय'। इसका मतलब है कि यह सीधे परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए नहीं रख सकता है। इसे ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए, थोरियम-232 को पहले रिएक्टर में न्यूट्रॉन कैप्चर के माध्यम से एक विखंडनीय समस्थानिक, यूरेनियम-233 में परिवर्तित किया जाना चाहिए। तभी यूरेनियम-233 का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है।

गलत विकल्प विश्लेषण

• केवल 2 और 3: यह विकल्प गलत है क्योंकि कथन 3 गलत है।
• केवल 1 और 3: यह विकल्प गलत है क्योंकि कथन 3 गलत है।
• 1, 2 और 3: यह विकल्प गलत है क्योंकि कथन 3 गलत है।