किरणोत्सार - मानवजातीवरील अरिष्ट की बागुलबुवा? (पूर्वार्ध)

"पुस्तकामध्ये छापलेल्या प्रत्येक समीकरणामुळे त्याची वाचनीयता निम्म्याने कमी होते" असे काहीसे एका थोर शास्त्रज्ञाने त्याच्या एका विज्ञानविषयक जगप्रसिध्द पुस्तकाच्या प्रस्तावनेमध्ये लिहिले आहे. त्याचप्रमाणे कोष्टके, संदर्भसूची, अनोळखी पारिभाषिक शब्द यांचाही वाचनीयतेवर परिणाम होतो असा माझा अनुभव आणि अडाखा असल्यामुळे या सर्वांना टाळण्याचा प्रयत्न या लेखात मी केला आहे. मात्र विज्ञानासंबंधीच्या लेखात नेमकेपणासाठी त्याची परिभाषा येणारच याला इलाज नाही. वाचकांच्या सोयीसाठी अनोळखी मराठी पारिभाषिक शब्दांच्या जोडीला मूळ इंग्रजी शब्द कंसात दिले आहेत.

रात्रीच्या वेळी आपण एकाद्या अंधार्‍या खोलीतला दिवा लावतो तेंव्हा लगेच ती प्रकाशाने उजळून निघते आणि त्या खोलीमधील वस्तू आपल्याला दिसतात. दिवा बंद करताच पुन्हा अंधार गुडुप होऊन काही दिसेनासे होते. थोडेसे खोलात जाऊन पाहिल्यास प्रत्यक्षात असे घडते की आपण दिव्याचे स्विच दाबताच विजेला त्यातून जाण्याचा मार्ग मोकळा होतो आणि बल्बला जोडलेल्या तारांमधून विजेचा प्रवाह वाहू लागतो. तांब्याच्या जाड तारा या प्रवाहाला अत्यल्प विरोध करतात आणि फारशा तापत नाहीत, पण बल्बमधील नायक्रोम नावाच्या धातूच्या तलम तारां(फिलॅमेंट्स)मधून जातांना विजेच्या प्रवाहाला प्रखर विरोध होतो आणि त्यामुळे विजेमधील सुप्त ऊर्जा ऊष्णतेच्या रूपात प्रकट होते. त्याने तप्त झालेल्या फिलॅमेंट्समधून प्रकाश आणि ऊष्णता बाहेर पडते आणि सर्व बाजूंना पसरते. खोलीच्या भिंती, जमीन, छप्पर आणि खोलीमधील सर्व वस्तूंवर पडत असलेल्या प्रकाशाचा काही भाग त्या प्रत्येकात शोषला जातो आणि उरलेला परावर्तित होतो आणि पू्र्णपणे शोषला जाईपर्यंत तो पुनःपुन्हा एकमेकावरून परावर्तित होत राहतो, म्हणजे तो सर्व बाजूंनी पसरत जातो. त्यामुळे खोलीच्या एकाच कोपर्‍यात दिवा असला तरी आपल्याला सर्व बाजूंना उजेड दिसतो. वस्तूंवरून निघालेले जे परावर्तित किरण आपल्या डोळ्यात शिरतात त्यामुळे आपल्याला त्या वस्तू दिसतात. दिवा बंद होताच दिसण्याची क्रिया थांबते. पण त्यानंतर लगेच बल्बला हात लावून पाहिल्यास चटका बसतो कारण बल्बच्या काचेमध्ये प्रकाश साठवून ठेवला जात नाही, पण ऊर्जा साठवून ठेवली जाते आणि विजेचा प्रवाह वाहणे थांबल्यानंतरसुध्दा ती ऊष्णतेच्या स्वरूपात बाहेर पडत राहते. बल्ब पूर्णपणे थंड झाल्यानंतरसुध्दा ती बाहेर पडत असतेच, पण जेवढी ऊष्णता बाहेर पडेल तेवढीच ऊष्णता आजूबाजूने त्याच्याकडे येत राहिल्यामुळे त्याचे तपमान स्थिर राहते.

प्रकाश आणि ऊष्णता या दोन्ही स्वरूपात बल्बमधून बाहेर पडणारी ऊर्जा एकाच मूलभूत पध्दतीने सर्व दिशांना बाहेर पडते. याला उत्सर्जन (रेडिएशन) असे म्हणतात. (त्याशिवाय वहन आणि अभिसरण या दोन वेगळ्या मार्गांनीसुध्दा ऊष्णता पसरत जाते). ऊर्जेचे हे रेडिएशन विद्युत चुंबकीय लहरींमधून (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्हज) होत असते. कंपनसंख्या (फ्रिक्वेन्सी) आणि तरललांबी (वेव्हलेंग्थ) हे या लहरींचे मुख्य स्वभावधर्म (कॅरेक्टरिस्टिक्स) असतात. त्यानुसार त्यांचे इतर गुणधर्म ठरतात. सर्वात कमी कंपनसंख्या असलेल्या आणि अत्यंत सौम्य अशा रेडिओ लहरींपासून मायक्रोवेव्हज, अवरक्त(इन्फ्रारेड), दृष्य(व्हिजिबल), जंबूपार (अतीनील किंवा अल्ट्राव्हायोलेट), क्ष किरण (एक्सरे) असे करत करत सर्वाधिक कंपनसंख्येच्या अत्यंत रौद्र प्रकृतीच्या गॅमा रे पर्यंत विविध प्रकारच्या किरणांचा समावेश यात होतो. ३८० नॅनोमीटर ते ७६० नॅनोमीटर एवढी सूक्ष्म वेव्हलेंग्थ किंवा ७९० टेराहर्ट्ज ते ४०० टेराहर्ट्ज इतकी प्रचंड कंपनसंख्या या एवढ्या विशिष्ट अशा दृष्य वर्णपटामधील (visible spedtrum) लहरींपासून आपल्याला रंगांचा बोध होतो म्हणजे या पट्ट्यामधील किरणांमुळे ते जेथून आले असतील त्या वस्तू आपल्याला दिसतात. संपूर्ण वर्णपटाचा विस्तार जवळजवळ शून्यापासून अनंता(इन्फिनिटी)पर्यंत वेव्हलेंग्थ्स इतका आहे. विद्युत चुंबकीय लहरींच्या या एकंदर विस्ताराच्या मानाने दृष्य लहरींचा पट्टा (रेंज) अत्यंत अरुंद आहे. ऊष्णतावाहक लहरी म्हणजे मध्यम इन्फ्रारेड लहरींची कंपनसंख्या दृष्य प्रकाशलहरींहून कमी असते आणि क्ष किरण, गॅमा रेज वगैरेंची फ्रिक्वेन्सी खूप पटींनी जास्त असते. या किरणांपासून आपल्याला दृष्टीबोध होत नाही. म्हणजे अंधारात ठेवलेल्या कोणत्याही वस्तूपासून फक्त हेच किरण आपल्या डोळ्यापर्यंत येऊन पोचले तर ती वस्तू आपल्याला या किरणांमध्ये दिसत नाही. त्यांना अदृष्य किरण असेही म्हंटले जाते.

सूर्यापासून आपल्याला मुख्यतः प्रकाश आणि ऊष्णता मिळते आणि यावरच आपले सारे जीवन चालते. पण दृष्य प्रकाशकिरण आणि अदृष्य अशा ऊष्णतेच्या किरणांखेरीज इतर अनेक प्रकारचे अदृष्य किरणसुध्दा काही प्रमाणात सूर्यप्रकाशामधून आपल्याकडे येतच असतात. इन्फ्रारेडपासून गॅमारेजपर्यंत सर्वांचा त्यात समावेश असतो. पृथ्वीभोवती असलेल्या वातावरणातून येतांना यातले बरेचसे किरण त्यात, विशेषतः त्यामध्ये असलेल्या ओझोन वायू आणि वाफ यांचेमध्ये शोषले जातात किंवा परावर्तित होतात, पण उरलेले आपल्यापर्यंत पोचतातच. दूरच्या तार्‍यांपासून निघालेले प्रकाशकिरण आपल्यापर्यंत पोचल्यामुळेच आपण त्यांना पाहू शकतो. त्यांच्याकडून निघणारे काही अदृष्य किरण देखील आपल्यापर्यंत येऊन पोचतात. अशा प्रकारे वैश्विक किरणांमधून (कॉस्मिक रेज) आपल्यावर अनेक प्रकारच्या किरणांचा वर्षाव होतच असतो आणि आपल्यावर त्यांचे जे काही बरे वाईट परिणाम व्हायचे ते होतच असतात. विमानांचे उड्डाण अत्यंत विरळ हवेतून होत असल्यामुळे जे लोक विमानामधून प्रवास करतात ते प्रत्येक प्रवासात या किरणांचा जादा डोस घेऊन येतात.

कोणतेही पदार्थ प्रकाशाला साठवून ठेवत नसले तरी काही पदार्थ अंधारात चमकतांना दिसतात. त्यांना प्रस्फूरक (फ्लुओरसंट) असे म्हणतात. हे पदार्थ आधी त्यांच्यावर पडलेल्या प्रकाशातून त्यांना मिळालेल्या ऊर्जेचे नंतर हळूहळू एका वेगळ्या रंगाच्या प्रकाशकिरणांचे द्वारा उत्सर्जन करतात. अशा पदार्थांवर संशोधन करतांना शास्त्रज्ञांना असे दिसले की काही पदार्थ स्वयंप्रकाशमान असतात. त्यांच्यावर आधी प्रकाश पडलेला नसतांनासुध्दा त्यांचे उत्सर्जन चाललेले असते. हे प्रकाशकिरण अदृष्य अशा तीन वेगवेगळ्या प्रकारांचे असतात असे अधिक संशोधनावरून समजले. ग्रीक वर्णमालेमधील पहिली तीन अक्षरे अल्फा, बीटा आणि गॅमा अशी नावे त्यांना दिली गेली. रे़डियम, युरेनियम, थोरियम, रे़डॉन आदि काही मूलद्रव्यांमधून अशा प्रकारचे किरण उत्सर्जित होत असतात. या पदार्थांना किरणोत्सारक (रेडिओअॅक्टिव्ह) असे संबोधतात. यापैकी घनरूप पदार्थांचे साठे भूगर्भामध्ये आहेत, तर वायुरूप द्रव्ये आपल्या वातावरणात मिसळलेली असतात आणि काही पदार्थ पाण्यामध्ये विरघळलेले असतात. त्यांच्यामधून निघणारे किरण आपल्यापर्यंत सारखे येतच असतात. शिवाय कर्ब (कार्बन), सोडियम, पोटॅशियम, लोह आदि ज्या पदार्थांपासून आपले शरीर बनलेले असते त्यांच्यातसुध्दा सूक्ष्म प्रमाणात त्यांची किरणोत्सारक समस्थानिके (आयसोटोप्स) असतातच. कोणत्याही प्राण्याच्या शरीरामधून किंवा वनस्पतीमधून बाहेर पडत असलेल्या किरणोत्साराचे अत्यंत संवेदनशील (सेन्सिटिव्ह) अशा उपकरणाने मापन केले तर ते मोजता येण्याइतके निघते. त्या मीटरची सुई सरकते किंवा डिजिटल असेल तर एकादा आकडा दाखवते.

या तीनांपैकी अल्फा रे या किरणाच्या लहरी नसून सूक्ष्म कण असतात. यातील प्रत्येक कणामध्ये दोन प्रोटॉन्स आणि दोन न्यूट्रॉन्स असतात, मात्र त्यांच्यासोबत एकही इलेक्ट्रॉन नसतो. अणूच्या अंतर्गत रचनेवर विचार करता असे मानले जाते की त्याच्या मध्यभागी एक अणूगर्भ (न्यूक्लियस) असतो आणि अनेक ऋणाणू (इलेक्ट्रॉन्स) निरनिराळ्या कक्षांमधून त्या अणूगर्भाला घिरट्या घालत असतात. ते नसल्यामुळे अल्फा कण (पार्टिकल) म्हणजेच हीलीयम या मूलद्रव्याचा अणूगर्भ (न्यूक्लियस) असतो. हीलियमच्या अणूमधले इलेक्ट्रॉन्स वगळले तर हा कण बनेल यामुळे त्याला हीलियमचा आयॉन असेही म्हणता येईल. बीटा रे म्हणजे इलेक्ट्रॉन्स हेसुध्दा कणच असतात. ते सुध्दा किरण नसतात. गॅमा रे मात्र वर दिल्याप्रमाणे अदृष्य किरण असतात. प्रोटॉन्स आणि न्यूट्रॉन्स यांचे वास्तव्य फक्त अणूच्या गर्भातच असल्यामुळे अल्फा रेचा उगम तेथूनच होऊ शकतो. अणूगर्भाच्या सभोवती इलेक्ट्रॉन्स भ्रमण करत असले तरी बीटा रेमधले इलेक्ट्रॉन्स मात्र अणूगर्भाच्या विघटनातून तयार होऊन तिथून बाहेर पडतात. अत्यंत शक्तीशाली असे गॅमा रेसुध्दा अणूगर्भामधून बाहेर येतात.

हीलियम हा एक निष्क्रिय वायू (इनर्ट गॅस) आहे. तो एकलकोंडा रहात असल्यामुळे त्याचा कोणाशीच संयोग होत नाही आणि तसे पाहता तो निरुपद्रवी असतो. आपल्या शरीराच्या अणूरेणूंमध्ये इलेक्ट्रॉन्स भरलेले असतात. अनेक प्रकारचे किरण आपल्या आसमंतात सतत पसरतच असतात. मग या अल्फा, बीटा, गॅमामुळे एवढी दहशत का वाटावी ? याचे एकच समान कारण आहे, ते म्हणजे हे तीघेही महाशक्तीमान असतात. यांचेमुळे पेशींची नासधूस होऊ शकते तसेच त्यामधील पदार्थांचे मूलकीकरण (आयोनायझेशन) होऊ शकते. मूलद्रव्यांच्या (केमिकल एलेमेंटच्या) अणूमधला सर्वात बाहेरचा एकाददुसरा इलेक्ट्रॉन कमी झाला किंवा त्यांची संख्या वाढली तर त्या अणूचे रूपांतर आयॉनमध्ये होते. उदाहरणार्थ सोडियम आणि क्लोरिन यांच्या संयोगाने मीठ बनते, या क्रियेत सोडियमच्या अणूमधल्या बाहेरील कक्षेत फिरणारा एक इलेक्ट्रॉन क्लोरिनच्या अणूभोवती फिरू लागतो आणि दोघांचा मिळून सोडियमक्लोराइड हा रेणू होतो. एका इलेक्ट्रॉनशिवाय सोडियम अणू आणि एक जास्तीचा इलेक्ट्रॉन असलेला क्लोरिनचा अणू यांना त्यांचे आयॉन असे म्हणतात. हे आयॉन अत्यंत सक्रिय असतात आणि आजूबाजूच्या इतर रेणूंशी त्वरित संयोग साधतात. त्यामुळे नव्या प्रकारचे रेणू निर्माण होतात आणि पदार्थाची रासायनिक रचना बदलते. माणसाच्या शरीरामधील पेशीतील डीएनए, आरएनए वगैरेमध्येच बदल झाला तर त्यामुळे गोँधळ होण्याची शक्यता असते. फक्त या तीन प्रकारच्या किरणांमुळेच कशाचेही आयोनायझेशन होते असे मात्र नाही. इतर अनेक कारणांनी ते निसर्गातसुध्दा होतच असते. आभाळात कडकडणारी वीज हवेतील वायूंचे आयोनायझेशन करण्यास कारणीभूत असते हे एक नेहमीच्या पाहण्यातले उदाहरण आहे. या तीन घातक किरणांखेरीज सुट्या न्यूट्रॉन्समुळेही आपल्या शरीराला अपाय होतो. त्याचाही समावेश किरणोत्सारात केला जातो.

वरील मजकुरावरून असे दिसते की विनाशकारी किरणोत्सार हा निसर्गात सर्वत्र अस्तित्वात असतो. जमीन, पाणी, हवा आणि आकाश या सर्वांमधून तो आपल्यापर्यंत येत असतो. तसेच आपण स्वतः सुध्दा सूक्ष्म प्रमाणात त्याचे उत्सर्जन सतत करत असतो. आपल्या शरीराला त्याची सवय झालेली असते. शरीरामधील सगळ्या पेशी कायम स्वरूपाच्या नसतात. दात, हाडे यासारखे थोडे अपवाद वगळल्यास रक्त, मांस, त्वचा आदि शरीराच्या इतर भागांमधील पहिल्या पेशी झिजून नष्ट होत असतात आणि त्यांची जागा नव्या पेशी घेत असतात. त्यामुळे त्यातल्या अल्पशा पेशी किरणोत्साराने नष्ट झाल्या किंवा त्यांच्यात काही फेरबदल झाला तरी त्याची भरपाई शरीरामधील दुरुस्ती यंत्रणे(रिपेअर मेकॅनिझम)कडून केली जात असते. त्यातून काही पेशींची भरपाई झालीच नाही तर त्याला इलाज नसतो. रोगराई, कुपोषण, हिंसा, प्रदूषण, विषबाधा, अपघात वगैरे इतर असंख्य प्रकारच्या कारणांमुळे हे घडत असतेच, तशातलाच हा एक भाग असतो. यामुळे अणुशक्तीचा उदय होईपर्यंत कोणालाही किरणोत्साराची विशेष काळजी वाटत नव्हती.

अणुशक्ती आणि किरणोत्सार यांचा घनिष्ठ संबंध आहे. अण्वस्त्रे आणि अणुविद्युतकेंद्रे या दोन्हींमध्ये अणूंचे विघटन किंवा भंजन (फिशन) या क्रियेमुळे त्यामधून ऊर्जा बाहेर पडते. या क्रियेमध्ये युरेनियम २३५ या मूलद्रव्याच्या अणूचा न्यूट्रॉनशी संयोग झाला तर तो मोठा अणू दुभंगला जाऊन त्यातून दोन लहान अणू निघतात, तसेच दोन किंवा तीन न्यूट्रॉन बाहेर पडतात आणि प्रचंड प्रमाणात ऊर्जेचे विमोचन होते. हे नवे अणू किरणोत्सारी द्रव्यांचे असतात. अल्फा, बीटा व गॅमा रे हे किरणोत्सर्गाचे तीन मुख्य प्रकार आहेतच, पण या सर्वाहून न्यूट्रॉन्स अधिक घातक असतात. ते थेट अणुगर्भातच प्रवेश करतात आणि चांगल्या अणूला उद्दीप्त (एक्साइट) करून त्याला किरणोत्सर्गी (रेडिओअॅक्टिव्ह) बनवतात. त्यानंतर तो अणू किरणोत्सार करतच राहतो. अशा प्रकारे आण्विक विखंडनामधून सर्व प्रकारचे किरणोत्सार होतात.

आण्विक क्रियांमधून (न्यूक्लियर रिअॅक्शनमधून) होणार्‍या किरणोत्साराची कल्पना शास्त्रज्ञांना असल्यामुळे त्यापासून कोणाला इजा पोहोचू नये याची विशेष काळजी अगदी पहिल्या प्रायोगिक रिअॅक्टरपासून घेतली जात आली आहे. ती कशा प्रकारची असते हे पाहण्याआधी किरणोत्साराबद्दल थोडी माहिती घ्यायला हवी. निरनिराळ्या मूलद्रव्यांपासून होत असणारे किरणोत्सार एकसारखे नसतात. अल्फा, बीटा व गॅमा रे हे तीन प्रकारचे किरण आणि न्यूट्रॉन्स या चार मुख्य प्रकारांमध्ये पुन्हा असंख्य उपप्रकार असतात.

अल्फा रेमध्ये मोठी शक्ती असली तरी त्यांची भेदकता (पेनेट्रेशन) अगदी कमी असते. ते साध्या कागदाच्यासुध्दा आरपार जात नाहीत. बीटा रे त्या मानाने जास्त भेदक असले तरी ते सुध्दा अॅल्युमिनियमच्या पत्र्यासारख्या लहानशा संरक्षक कवचा(शील्डिंग)ने थांबवले जातात. अल्फा रे बाहेर टाकणारा पदार्थ पुठ्ठ्याच्या खोक्यात आणि बीटा रे टाकणारा पदार्थ पत्र्याच्या डब्यात बंद करून ठेवला तरी ते किरण त्यांच्या बाहेर येत नाहीत. त्यामुळे रिअॅक्टरमधील समस्थानिकां(आयसोटोप्स)मधून निघालेले अल्फा आणि बीटा रे त्याच्या आतच राहतात. गॅमा रे मात्र अत्यंत भेदक असतात. क्ष किरण आपली त्वचा व मांसपेशींना भेदून आरपार जातात पण हाडांमधून जाऊ शकत नाहीत, गॅमा रे त्यांच्यासुध्दा आरपार जातात. लोह, शिसे यासारख्या जड पदार्थांचे जाड कवच किंवा काँक्रीटच्या जाड भिंतीच त्यांची तीव्रता कमी करू शकतात. न्यूट्रॉन्स तर शिशासारख्या जड पदार्थाला जुमानत नाहीत, पण पाण्यासारख्या तरल पदार्थाने शांत होतात. त्यांना थोपवण्याचे काम काँक्रीटच्या जाड भिंतीच करतात.

न्यूट्रॉन्सचे उत्सर्जन फक्त युरेनियमच्या अणूंचे विघटन चालले असतांनाच होते. ते थांबले की काही सेकंदानंतर न्यूट्रॉन्सचा मागमूससुध्दा शिल्लक रहात नाही. पण रिअॅक्टर चालत असतांना त्यामधून निघणार्‍या न्यूट्रॉन्सना थोपवून धरून त्यांचे पूर्ण शोषण करण्यासाठी रिअॅक्टरच्या सर्व बाजूने खूप जाड भिंती बांधून भरभक्कम सुरक्षा कवचाची (शील्डिंगची) व्यवस्था केली जाते, तसेच रिअॅक्टर चालत असतांना कोणीही त्याच्या आसपास फिरकू शकत नाही. रिअॅक्टर पात्रा(व्हेसल)च्या आजूबाजूचे सर्व भरभक्कम कप्पे (व्हॉल्ट्स) सीलबंद करून त्यांना कुलूप लावल्याखेरीज रिअॅक्टरमध्ये विखंडनाची साखळी क्रिया सुरूच होणार नाही असा पक्का बंदोबस्त (फूलप्रूफ इंटरलॉक्स) केलेला असतो. ती साखळी क्रिया चालत असतांना कोणीही कुलुपे उघडून आत जाऊ शकणार नाही याचीसुध्दा इंटरलॉक्सद्वारा संपूर्ण काळजी घेतली जाते. रिअॅक्टरच्या कार्यात कसलाही बिघाड होण्याची नुसती शंका आली तरी त्यामधील साखळी क्रिया आपोआप ताबडतोब थांबवण्याच्या अनेक सुरक्षा प्रणाली (सेफ्टी सिस्टिम्स) प्रत्येक रिअॅक्टरमध्ये बसवलेल्या असतात. त्या सगळ्या कार्यान्वित न झाल्याची घटना आजतागायत घडलेली नाही आणि तसे घडण्याची शक्यता शून्याएवढीच आहे. अमेरिकेमधील थ्री माइल आयलंड आणि या वर्षीची जपानमधील फुकुशिमा या दोन्ही मोठ्या अपघातांमध्ये रिअॅक्टरमधील विघटनाची साखळी प्रक्रिया (चेन रिअॅक्शन) त्यांच्या नियंत्रण प्रणालीं(कंट्रोल सिस्टिम्स)कडून आपोआप बंद झालीच होती. सोव्हिएट युनियममधील चेर्नोबिलचा अपघात तेथील रिअॅक्टरमधील चेन रिअॅक्शन थांबवल्यानंतर घडला होता. त्यामुळे आतापर्यंत फक्त हिरोशिमा आणि नागासाकी या ठिकाणीच न्यूट्रॉन्सचा झोत माणसांना सहन करावा लागला आहे. अणूबाँबच्या चाचण्या घेतल्या जात असतांना त्यातून क्षणभरासाठी न्यूट्रॉन्सचा किरणोत्सार होतो, पण अशा चाचण्या निर्जन प्रदेशातच घेतल्या जातात. भविष्यकाळातील युध्दांमध्ये अण्वस्त्रांचा उपयोग होण्याची शक्यता मात्र आहे आणि तो झाला तर त्यात किरणोत्सारही होणार.

न्यूट्रॉन सोडून इतर तीन प्रकारचा किरणोत्सार किरणोत्सारी (रेडिओअॅक्टिव्ह) समस्थानिका(आयसोटोप)च्या जन्माबरोबर सुरू होतो आणि त्याला कोणत्याही उपायाने थांबवता येणे अशक्य असते. मात्र त्याची तीव्रता आपोआपच कमी होत जाते. एका उंच व मोठ्या टाकीत पाणी भरून ठेवले आणि त्याच्या तळाशी असलेला नळ उघडला तर सुरुवातीला त्यातून अतीशय जोराने पाणी बाहेर येते. टाकीमधील पाण्याची पातळी कमी होत जाते तसतसा नळातून बाहेर पडणार्‍या पाण्याचा जोर कमी होत जातो. टाकीमधले पाणी तिच्या तळाशी गेल्यावर नळातूनसुध्दा पाण्याची बारीक धार येते आणि अखेर ती थांबते. हा नळ पूर्णपणे उघडून ठेवला तर पाणी जोरात येते आणि टाकी लवकर रिकामी होते, पण तो नळ बंद करून ठेवला आणि त्यानंतरही तो जरासा गळत असला तर ती टाकी हळूहळू रिकामी होते आणि तिच्यामधील पाण्याची गळती दीर्घ काळापर्यंत चालत राहते. किरणोत्साराचेसुध्दा असेच आहे. तो करणारे समस्थानिक जन्माला येते तेंव्हा त्याच्या अणूगर्भात आवश्यकतेहून जास्तीची ऊर्जा ठासून भरलेली असते. किरणांच्या उत्सर्जनामधून ती कमी कमी होत जाते. पण जसजशी ती जादा ऊर्जा कमी होईल त्यानुसार तिच्या उत्सर्जनाचा वेग कमी होतो. एका क्षणी त्या उत्सर्जनाची जेवढी तीव्रता असते ती ठराविक कालावधीनंतर तिच्या अर्धी होते. या कालावधीला अर्धायु (हाफ लाइफ) म्हणतात. एकाद्या प्रकारच्या किरणांच्या उत्सर्जनाचे अर्धायु एक दिवस एवढे असेल, तर त्याची तीव्रता उद्या निम्मी, परवा पाव, तेरवा एक अष्टमांश अशा रीतीने कमी होत जाते. ज्या समस्थानिकांमधून अत्यंत तीव्र गतीने किरणोत्सार होतो त्यांचे अर्धायु कमी असते. काही बाबतीत ते काही मिनिटे एवढेच असते आणि एक दोन दिवसात त्याची तीव्रता नगण्य होऊन जाते. याच्या उलट काही समस्थानिकांचे अर्धायु लक्षावधी वर्षे असते. ते किरणोत्सार करतच राहतात. युरेनियम व थोरियम हे नैसर्गिक किरणोत्सारी पदार्थ कोट्यावधी वर्षांपासून उत्सर्जन करत आले आहेत. पण त्याची सध्याची तीव्रता अत्यंत कमी असते. नैसर्गिक युरेनियम हेच मुळात क्षीण किरणोत्सारी असते. त्यातून बाहेर पडणारे अल्फा किरण आपल्या अंगावरील कपड्यांनासुध्दा भेदू शकत नाहीत, त्वचेला तर नाहीतच. "भारतातल्या युरेनियम खाणींच्या आसपासचे लोक लुळेपांगळे होत आहेत हो!" अशी खोडसाळ बातमी एकाद्या परदेशातल्या वर्तमानपत्राने दिली तर त्यामुळे आपल्याला भेदरून जाण्याचे काडीमात्र कारण नाही.
अतीशय वेगाने प्रवास करणारे अत्यंत सूक्ष्म असे गॅमा रे एका बाजूने जसे शरीरात घुसले तसेच दुसर्‍या बाजूने बाहेर पडले तर कदाचित त्याने फारसा काही अपाय होणार नाही. पण ते वाटेत कित्येक अणूंना धडक देऊन त्यांचे मूलकीकरण (आयोनायझेशन) करतात. त्यामुळे काही पेशी मरतात तर काही बदलतात, यामुळे घोटाळा होऊ शकतो. अणुविद्युत केंद्राच्या कोणत्या भागात कोणत्या प्रकारची किरणोत्सर्गी समस्थानिके केवढ्या प्रमाणात तयार होतात आणि साठत जातात याबद्दल आता भरपूर माहिती आणि अनुभव गाठीशी असल्यामुळे त्यांच्या सभोवती पुरेसे संरक्षक कवच उभारले जाते. त्या ठिकाणी काम करणार्‍या लोकांना चांगले प्रशिक्षण दिले जाते. तिथले जास्तीत जास्त काम स्वयंचलित यंत्रांकडून केले जाते. कंट्रोल रूम रिअॅक्टर बिल्डिंगच्या बाहेर असते. अत्यंत विश्वासार्ह अशी यंत्रसामुग्री कसून तपासण्या करून घेतली जात असल्यामुळे तिच्या देखरेखीसाठी तिच्या सान्निध्यात जाण्याची आवश्यकता कमी पडते. अशा असंख्य उपायांनी माणसांना होणारा उपसर्ग कमीत कमी ठेवला जातो. किरणोत्सर्गापासून स्वतःला सुरक्षित ठेवण्याचे तीन मुख्य नियम आहेत. इमारतीच्या ज्या भागात असे किरण येत असतात त्या भागात कमीत कमी वेळ राहणे, किरणोत्साराच्या स्त्रोतापासून जास्तीत जास्त दूर जाणे आणि पुरेशा कवचाचा उपयोग करणे. यांच्या आधारे प्रत्येक कामाचे तपशीलवार नियोजन करून त्याची दुसरीकडे रंगीत तालीम (रिहर्सल) घेतली जाते आणि त्यानुसार ते काम रेडिओअॅक्टिव्ह जागेत केले जाते.

अणुविद्युतकेंद्रामध्ये ठिकठिकाणी, तसेच त्याच्या परिसरात, शिवाय पाच, दहा, पंधरा, वीस, तीस किलोमीटर दूर असलेल्या अनेक ठिकाणी किरणोत्सार मोजणारी उपकरणे बसवलेली असतात. त्यामधून सतत मिळत असलेल्या माहितीची छाननी केली जात असते आणि कोठेही अनपेक्षित वाढ दिसली तर त्यावर उपाययोजना केली जाते. वाढ नसली तरी या वर्षी जेवढे प्रमाण दिसत आहे त्यापेक्षा ते पुढील वर्षी कसे कमी करायचे यावर विचार करून उपकरणे आणि कार्यपध्दती यामध्ये सुधारणा केल्या जात असतात. त्यामुळे या केंद्रामधून प्रत्यक्ष होणारा किरणोत्सार अत्यंत अल्प असतो. पृथ्वीवरील अनेक जागी नैसर्गिक किरणोत्साराचे जेवढे प्रमाण असते तेवढेसुध्दा इतर ठिकाणच्या अणुविद्युतकेंद्रांच्या प्रवेशद्वाराजवळ नसते.

अनेक राष्ट्रीय तसेच आंतरराष्ट्रीय नियामक संस्था या किरणोत्सारावर बारकाईने नजर ठेऊन असतात. याबद्दलची माहिती वेळोवेळी अहवालांमधून प्रसिध्द केली जाते. त्यामुळे "अणुशक्तीकेंद्रांमधून सतत मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सार होत राहतो" असा अपप्रचार कोणी करत असेल तर तो धादांत खोटा आहे हे लक्षात घेतले पाहिजे.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . (क्रमशः उत्तरार्ध इथे वाचा)