ÇEKMECE NÜKLEER ARAŞTIRMA VE EĞİTİM MERKEZİ’NDE DENEYSEL REAKTÖR FİZİĞİ ÇALIŞMALARI V

Küçük reaktör parametresi çalışması ÇNAEM Report No:47 çıktıktan ve makale Amerika’da basıldıktan sonra Amerika’ya davet edildim. Eylül 1969’dan Eylül 1970’e kadar Amerika’daydım. Transactions of American Nuclear Society’de iki makalem daha basıldı. Üniversitem Amerika’nın ilk 40’ına giren University of Notre Dame, South Bend, Indiana idi.

68 olaylarından dolayı Türkiye çok karışmıştı. Gitmeden önce deneylerde kullandığım küçük kritik-altı reaktörde sabotaj ile karşılaştım. Uranyum çubukların koruyucusu alüminyum zırhlar, 19 yerinden kasten delinmişti. Kendi ülkemde, araştırma reaktöründe yapılan bu sabotaj beni çok sarstı. Hemen olayı anlatan bir tutanak hazırladım. İmzaladım. Bana yardım eden Arif  İşyar arkadaşım da imzaladı. Belgeyi bölüm başkanına götürdüm (Turan Enginol), imzalamasını rica ettim. “İmza etmem” dedi. İşi daha yukarıya aksettirmedim.

TR-I reaktörü 27 Mayıs 1962’den 11 Eylül 1977’ye kadar sürekli olarak 15 yıl çalıştırılmıştır. 1969 yılında Amerika’ya gitmeden önce HUSKY nötron spektrometresinde, nötronları 1.456 eV’ta ayarladım. 26,28,44 mikron kalınlığında üç İndium foil sandviç yapılarak bu mono-enerjetik nötronlarla spektrometre içinde ışınlandı. Kullandığımız reaksiyon ¹¹⁵In (n, δ)¹¹⁶ In^m dir. Nötron gören yüzeyler ve görmeyen yüzeyler olarak 6 yüzey GM ölçü aletine kondu ve ölçüldü. Üçüncü foilin yüzeyindeki saymalar teorik müsaade edilen saymalardan çok yüksek çıktı. Yıllarca bunun üzerinde uğraştım, sonuçta “nötronların derine nüfuz etme özelliğini” buldum. Literatürde bu deney ilk defa yapılıyordu. Prof.Dr. Cavit Erginsoy (Türkiye’nin yetiştirdiği en saygın deneysel fizikçisi) kristallerde alfa ışınlarının derine nüfuz etme özelliğini daha önce bulmuştu. Metallerin %80’i kristal yapıya sahiptir. İndium tabanı 4’e 4 Anström uzunluğunda küçük kare prizmalardan meydana gelmiştir. Gönderdiğim nötronların De Broglie dalga boyu 0.24 Anströmdür. Bu kristallerden geçmesi çok kolaydır ve öngörülenden daha çok derine ulaşırlar.

İndium foiller nötron hüzmesine dik olarak ışınlanmıştır. (IAEA Report No: RL-44). Bu deneyler sonunda doçentlik tezimin oluşmasına zemin hazırlamıştır.

Bu arada ben, TR-I reaktörünün içine, hacmi belli boşluklar koyarak (void coefficient) boşluk katsayısını da deneysel olarak ölçtüm. Benim küçük reaktörümde Dysprosyum foiller kullanarak moderatörle Uranyuma yaklaşırken ve Uranyum içinde nötron akısının değişimini ölçtüm ve bunun grafiğini çizdim. Buradan termik (f) utilizasyon faktörünü (thermal utilisation factor) buldum. k_∞=η.p.Ɛ.f  Burada p’yi reaktör çubuklarının içindeki düzenekten buldum. η nötron başına düşen ortalama nötron sayısı , Ɛ da (fast fission factor) hızlı fisyon faktörü olarak yaptırdığım bir aletle ölçülür. Bu alet literatüre 1955 yılında geçmiştir. Bu yolla küçük reaktörün çoğalma faktörü bulunur. Optimum durum için yakıt çucukları arasındaki uzaklık ne olmalıdır? Sorusunun cevabı bu surette deneysel yolla bulunur. p’nin tayininde %10-15’lik hata yakıt elemanları arasındaki uzaklığın yanlış bulunmasından dolayı, optimum durum gözden kaçırılmış milyonlarca dolar kayıp sineye çekilmiştir.

Stanford Üniversitesi’nden Prof.Dr. Sidney Fiarman’ın Mart 24, 1975 tarihinde bana gönderdiği mektuba göre, Amerika’da, Brookhaven National Laboratory’de (BNL) çözülmemiş bir benchmark problemi olarak, ölçülmüş g₂₈ değeri hesap edilen değerden %10 daha küçük bulunmuştur. Bizim metodla ölçtüğümüz değerler bu durumda hesaplara uymaktadır. İzah edebildiğimiz bu fark 7 benchmark’ta da kendini göstermektedir. Bizim önerdiğimiz ölçü metodu ve kimyasal ayırım uygulanmadan hakikate (optimum durum) varılamaz. Burada p, g₂₈’in bir fonksiyonudur. “BNL” deki bu toplantı Mart 1975 yılında yapılmıştır. Bu toplantıda “1969 yılındaki makalenizden kimse bahsetmiyor, bu hayret edilecek bir durumdur” diyor, Prof.Dr. Fiarman. Bu bilgi kullanılmamıştır, milyonlarca dolara mal olmuştur. Çalışmanız Amerikan Nükleer Sosyetesi’nin en seçkin mecmuasında neşredilecek, bundan kimsenin haberi olmayacak (!). Bu çalışmam, 1969 yılında İstanbul Üniversitesi’nde, Ph.D doktora tezi olarak kabul edilmiştir.

03.06.2017

Doç.Dr.Çetin ERTEK