Doç.Dr.Çetin ERTEK'in kaleme aldığı Toryum Üretimi hakkındaki makalesi

TORYUM ÜRETİMİ

Doç.Dr. Çetin ERTEK

24.11.2014

Ülkemizde Toryum üretimine ait ilk çalışmalar 1974 yılında MTA tarafından yapılmıştır. 1977 ve 1985 yıllarında MTA’da zenginleştirme çalışmalarına devam edilmiştir. 20 kg toryum üretilerek TAEK’e verilmiş, yine 1983, 1993, 1994 ve 1998’de ODTÜ, Hacettepe Üniversitesi, Eti Maden tarafından deneysel zenginleştirme yapılmıştır.Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi’ndeki Toryum pelet yapımına kadar olan özgün çalışmaları nedense içine almamaktadır.

18 Mart 2004 tarihinde Eti Maden, TAEK ve MTA arasında protokol yapılarak, MTA’nın numune alması, cevher hazırlama, toryumdan barit ve floritin ayrılarak ticari ürün eldesi, NTE ve toryum içerikli okzalat konsantresi hazırlanması ve TAEK Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (ÇNAEM) tarafından okzalat konsantresinden toryum, sezyum ve diğer NTE’lerin eldesi yapılmıştır. Eti Maden tarafından cevher sahasından 3 ton numune temin edilerek NTE’lerin basnazit minerali yapısında olduğu ve ortalama % 0.13 toryum oksit ve % 5.37 NTE içerdiği tespit edilmiştir.

Toryum için Ülkemizde Son On Yıl içinde Yapılan Çalışmalar ve Alınan Kararlar

Ülkemizin Toryum konusunda atması gereken adımlar konusunda, akademik camiada birçok toplantılar ve çalışmalar yapılmıştır. Fakat bu çalışmalar sürdürülememiştir. Sürdürülebilir bir toryum stratejimiz oluşturulmalıdır.

6-7 Ocak 2003 tarihlerinde DPT ve TAEK tarafından Eskişehir Osmangazi Üniversitesi’nde 80 bilim insanının katılımlarıyla düzenlenen “Toryum Yakıtlı Nükleer Teknolojiler” çalıştayında önemli bir yapılanma gerçekleştirilmiştir. Çalıştaya katılan bilimsel heyet çalıştayın sonuç bildirgesinde ülkemizin özellikle 21. yüzyılda nükleer enerjiden en verimli ve güvenli şekilde yararlanılabilmesi için :

-          Toryum katkılı yakıtlar kullanan geleneksel reaktör,

-          Hızlandırıcıya dayalı yeni tip reaktör,

-          Hibrid (füzyon-fisyon) reaktör

teknolojilerinin Türkiye’ye kazandırılmasının öncelikli bir hedef olması gerektiğine karar vermiştir.

Hatta bu amaç için;

-          Hızlandırma grubu,

-          Yakıt ve Reaktör Malzemeleri Grubu,

-          Nükleer Ölçümler, Değerlendirme ve Veri Tabanı Oluşturma Grubu,

-          Reaktör Sistemleri ve Yakıt Çevrimi Grubu

isimleri ile dört araştırma grubu oluşturulmuştur, ancak bu kararlar gereği çalışmaların devam ettirilmediği gözlenmiştir.

Eskişehir Çalıştayını takiben 6 Şubat 2003 tarihli BTYK toplantısında, “TÜBİTAK eşgüdümünde görev yapacak bir komitenin kurulmasına ve hazırlanacak raporun üç ay içinde Başbakanlığa sunulmasına karar verilmiştir” kapsamında  öngörülen çalışmaların yapılıp yapılmadığı meçhuldür. Görülüyor ki ülkemizdeki 380.000 ton toryum cevheri öylece yatmaktadır. Türkiye yılda 75 milyar doları, doğal gaz ve petrol almak için Rusya’ya ve İran’a muhtaç duruma gelmiştir.

20 Kasım 2007 tarihli BTYK toplantısında görüşülerek kabul edilen 2007/102 no.lu “Ulusal Nükleer Teknoloji Geliştirme Programı (2007-2015)” başlıklı kararın gereği “Toryum Mükemmeliyet Merkezi” ve “GeV Enerjili Proton Hızlandırıcısı” kurulması kararlaştırılmış, ancak BTYK kararlarının öngördüğü bu çalışmalar sonuçlandırılamamıştır. (Bu çalışmalar başlamadı ki sonuçlandırılsın)

Bu grup çalışmalarını 3 Ekim 2013 tarihinde Bakanlıkta yapılan “Toryum Enerji Çalıştayı” nda tartışmış ve bilgi birikimini daha da arttırmak amacı ile 27-31 Ekim 2013 tarihinde CERN’de yapılan 4. Uluslararası Toryum Enerji Konferansına (ThEC13) katılım sağlanmıştır. 38 ülkeden 200 delegenin katıldığı konferansta 69 adet sözlü 20 poster bildirisi sunulmuştur. Konferansa Bakanlığımızca oluşturulan “Toryum Çalışma Grubu” üyeleri arasından ülkemizdeki çeşitli Üniversitelerde çalışan 4 akademisyen ve 1 Bakanlık temsilcisi katılmıştır. Ülkemiz adına 2 sözlü sunum ve 1 poster sunumu yapılmıştır. 

ThEC13 Konferansı Kapsamında Sunumların Değerlendirmesi:

Dünyada toryum ile nükleer enerji üretilmesine yönelik 4 değişik nükleer teknoloji üzerinde farklı ülkelerce yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Bu teknolojiler aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

a.       Geleneksel hafif ve ağır sulu reaktörlerde (LWR, PWR, BWR, CANDU vs) %90’nın üzerinde toryum yakıtı içeren peletlerin kullanılması,

b.      Ergimiş tuz reaktörleri (MSR),

c.       Hızlandırıcı sürümlü sistemler (ADS),

d.      Hibrid (füzyon-fisyon) sistemler.

Türkiye olarak ilk aşamada belirli bir teknoloji seçmek yerine, işbirlikleri ve Ar-Ge faaliyetleri ile öncelikli olarak insan ve bilgi altyapısının hazır hale getirilmesi gerektiğine karar verilmiştir.  Toryum için en elverişli yol CANDU tipidir. Şu anda Kanada’da bir Türk nükleerci reaktör kalbine (%30-%70) Toryum-Uranyum’u yükleyerek Kanada için sonuçları toplamaktadır. On ülke (Çin, Japonya, Hindistan, ABD, G.Kore, İngiltere, Fransa, Belçika, Norveç ve Rusya) toryumla ilgili ulusal programlarını açıklamıştır.

Geleneksel teknolojilerde Norveç firması toryumlu yakıt hazırlama ve üretmede öne çıkmıştır. Üretilen %95 toryum katkılı peletler deneme reaktöründe başarılı şekilde kullanılmış ve 2017 ile ticari reaktörle test edileceği beyan edilmiştir. 2020’lerden itibaren toryumun ticari reaktörlerde yaygın kullanımı öngörülmektedir. Norveç’le işbirliği hazırdır. Hızlandırıcı sürümlü sistemler Belçika’da AB’nin desteklediği MYRRHA yakıtlı nükleer santral 2023’te devrede olacaktır.

Fransa firması, Belçika kimya firmasıyla toryum yakıtlarının üretimi için işbirliği başlatmıştır.

Toryum enerji üretimini gerçekleştirirsek senede 75 milyar dolar cebimizde kalacak.

Enerjiyi dışardan alırsak yerli üretime nazaran 10 misli fazla para ödenecektir.

Türkiye’nin Yol Haritası’na Öneriler

Yapılan çalışmalar göstermektedir ki; Bakanlık, Kurumlar ve akademik camia ortak bir metin üzerinde harekete geçmelidir. Burada eksik olan da firmalar, sivil toplum örgütleri, ilgili fertler, gönüllülerdir. Bu belge enerji politikalarımızın uzun vadeli olduğunu ispatlamalıdır. Eylül 2015’de Ulusal Program Bakanlık internet sitesinde kamuoyuna duyurulacaktır. BTYK 2007 kararlarında yer alan Toryum Mükemmeliyet Merkezi (TMM) kararı çerçevesinde teşekkül edecek bir heyet sonuçları 2014 Aralık ayı sonuna akadar bir raporla Enerji Bakanlığı’na bildirecektir. 2015 yılında ise, Türkiye’de Toryum peleti üretecek pilot tesisin kurulması için Eti-Maden vazifelendirilmiştir. Tesis en geç 2020’de pelet üretecek şekilde hazır hale getirilecektir. Benim bu tesise ve TMM’ye karşı çıkmamın nedeni şudur: TMM’nin kurulması en seri 4-5 yıl alır. ÇNAEM Toryum peletlerini 20 yıl önce imal etmiştir. Alt yapı, radyasyon fizikçileri hepsi vardır. ÇNAEM bu işi tam olarak becerebilir.

Yılda 15 ton ThO2 peleti üretecek pilot tesisin yerli imkanlarla kurulması için herşey hazırdır. Türkiye şimdiye kadar en azından 10 tane Toryum Çalıştayı yapmıştır. Çok değerli zamanlar kaybedilmiştir. NTE ve Toryum Ender Topraklar Platformu 27 Mayıs 2013’te Yalova Üniversitesi’nde kapsamlı bir çalıştay gerçekleştirmiştir. 60 kadar nükleer mühendislik uzmanı katılmıştır. Mustafa Özcan Toryum Ender Topraklar Platformu’nun platformun yöneticiliğini yapmaktadır. Bundan sonra 2 çalıştay daha yapılmıştır.

Nano teknoloji ile nükleer teknoloji birleştirilebilir. Proton protonu çekirdekte çekiyor, motor pistonunda itiyor. Uzun alüminyum bir boru ve yer çekimi yarılımıyla U-238 atomlarının çoğu U-239 yapılabilirç keza Toryum atomlarının çoğu U-233 atomlarına çevrilerek fisyon yapabilir hale getirilebilir.

Rüzgarla elektrik eldesinde sürtünmeyi 50’de 1’e indiren Prof.Dr.Ali Erdemir niçin 10 yıldır Amerika’da? Reaktör konsollarındaki elemanların kalite kontrolü. Eskişehir’deki toprakta bulunan nadir toprak elementleri (27 tane) ve Toryum son derecede mühimdir. Örneğin Nd polimerlerde çapraz bağların oluşmasına sebep olur, kalite çok artar. Nükleer sanayiinin lokomotifidir.

Paslanmaz çelikteki karbon miktarı reaktörde yapılan pozitronium atomu ile ölçülür. Nobel ödüllü fizikçi Carlo Rubbia’nın spollasyon nötronlar ve enerji amplifikatörü. Hızlandırıcı sürümlü Toryum reaktörü. Toryum reaktöründe atık çok azdır. NPT’ye uygundur. Kalp erimez. İran Şahı zamanında 60 milyon US$ verdi, MIT’e kendi talebelerini yolladı. 444 atom reaktörünün 40 senede atmosferimize verdiği CO2 yokken, kömür olsa idi atmosferimiz milyarlarca ton CO2 emmiş olacaktı.

Sivrihisar NTE sahasında, ETİ Maden İşletmeleri’nin yaptığı ihale sonrasında ETİ Maden İşletmeleri’nin kontrol ve denetiminde özel sektörce açık işletme madencilik üretim uygulaması yapılacaktır.  Ardından cevher zenginleştirme işlemine tabi tutulacak ve baznazit mineralinden ayrılan barit ve florit elementleri iç ve dış pazarda değerlendirilerek, baznazit mineralinden ilave olarak üretilen toryum rezervi ise yasa gereği Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’na (TAEK) teslim edilecektir. Dolayısıyla ülkemizde Toryum üretebilecek altyapı gerek üniversitelerde gerek kurumlarda mevcuttur.