16/01/2018
Toryum doğada
uranyumun 3 katından çok bulunuyor, Türkiye’de de Sivrihisar çevresinde dünyada
ilk sıralarda çok toryum var..
Toryum yakıtlı
reaktörler, uranyumlu olanlardan çok daha fazla güvenliyken ve çok daha az
radyoaktif atık üretirlerken, son 50 yıldır neden uranyumlular kullanılıyor?
Ancak dünyada durum
artık değişiyor! Türkiye Avrupa Birliği Bilimsel Araştırmalarında aktif
çalışıyor..
Not:Toryum
konusunda çalışmayan fizikçiler için hazırlanan bu ayrıntılı yazıda, çerçeve
içindeki açıklamalar konuyla yakından ilgilenenler içindir. Konuya yabancı
olanlar ya da vakti az olanlar isterlerse bunları atlayarak, yazının baş
ve son bölümlerini okuyabilirler .
Giriş
– Dünyanın enerjisi
toprak altında yatıyor, bu kadar çok toryumumuzu neden kullanmıyoruz, uyan
halkım, uyan diyen! yazı ve istekler medyada, popüler bilim sitelerinde yer
almayı sürdürüyor, sosyal medyada yazılar, videolar dolaşıyor ve bize de bunun
nedeni sık sık soruluyor /1/.
Toryum, bir nükleer
reaktörde kullanıldığında, uranyumlu olana göre, birim yakıt kütlesi başına çok
daha fazla enerji üretebilmesine, nükleer tepkimeyle yeni yakıt maddesinin
kendiliğinden oluşarak (breeder) ek yakıt maddesine gerek kalmamasına, büyük
bir nükleer kaza olasılığının bulunmamasına, atom bombası yapımı için
elverişsiz olmasına, daha az radyoaktif atık üretmesine, iklimi etkileyen CO2 salmamasına ve dünyaya 1000 yıldan çok enerji sağlayabileceği kestirimleri
de yapılmasına karşın, toryumlu nükleer reaktörler dünyada neden çok değil ve
elektrik enerjisi üretiminde hâlâ uranyumlu olanlar kullanılıyor?
Bu yazımızda,
toryumlu reaktörlerle ilgili dünyadaki gelişmeleri gözden geçirerek bu sorunun
yanıtını vermeye ve Türkiye ile ilgili sonuçlar çıkarmaya çalışacağız (Bu
konudaki ayrıntılı bilimsel ya da teknolojik raporlar için bkz./ 2,3,4,5/.
Toryum nasıl bir
element, dünyada, ülkemizde ne kadar var?
Toryum, doğada
uranyuma oranla 3 kat daha çok bulunan, 1828 yılında İsveçli kimyacı Jons Jakob
Berzelius’un bulduğu ve adlandırdığı radyoaktivitesi düşük bir metal olup
birçok kaya ve toprakta az miktarda bulunuyor (Toprakta ortalama milyonda 6
oranında). Suda pek çözünmeyen toryum, bu nedenle kumda bulunmasına karşın,
deniz suyunda uranyumun aksine pek bulunmuyor. Doğada sadece Toryum 232 (Th
232) izotopu halinde bulunan toryumun yarılanma süresi dünyanın yaşının 3 katı
kadardır (Örneğin 100 adet Th 232 atom çekirdeklerinin 50’si ancak 14 milyar
yıl sonra radyoaktif bozunmaya uğrayarak 50 adete iniyor ya da Th 232’ye
pratikte bozunmayan kararlı bir izotop gözüyle de bakılabilir). Bozunan Th232
atom çekirdekleri, ara izotoplardan sonra Kurşun 208 kararlı atom çekirdeklerinde
son buluyorlar. Toryum, doğada en çok %6- %12 oranları arasında ‘toryum fosfat’
halinde Monazit minerallerinde bulunuyor. Dünya toplam Monazit miktarının 16
milyon ton olduğu kestiriliyor. Bunun 12 milyon tonunun güney ve doğu Hindistan
kıyılarındaki kumsallarda depolandığı biliniyor.
Resim: Toryumu bol
Monazit
IAEA/NEA 2014
verilerine göre toplam bilinen / kestirilen toryum miktarı aşağıdaki
çizelgededir /2,3/.
Dünya toryum
miktarı dağılımı ülkelere göre
Ülke
|
Ton
|
Hindistan
|
846,000
|
Brezilya
|
632,000
|
Avustralya
|
595,000
|
ABD
|
595,000
|
Mısır
|
380,000
|
Türkiye
|
374,000
|
Venezüella
|
300,000
|
Kanada
|
172,000
|
Rusya
|
155,000
|
Güney Afrika
|
148,000
|
Çin
|
100,000
|
Norveç
|
87,000
|
Yunanistan
|
86,000
|
Finlandiya
|
60,000
|
İsveç
|
50,000
|
Kazakistan
|
50,000
|
Diğer ülkeler
|
1,725,000
|
Dünya Toplam
|
6,355,000
|
Toryumdan enerji
nasıl üretiliyor?
Toryum elementi,
232 kütle numaralı atom çekirdeği olan Th 232’den oluşuyor. Th232, bölünerek
(fisyon ile) enerji üretemiyor. Ancak, Th232 atom çekirdeği, bir nükleer
reaktörde, katkı maddesi olarak kullanılan örneğin U235’den bir yavaş nötron
kaptığında, ara protaktinyum (Pa 133) oluşuyor ve bu da Uranyum 233 (U 233)‘e
dönüşüyor. U233 ise aynı U235 gibi bölünerek (ya da fisyona uğrayarak) yeni
radyoizotoplar ortaya çıkıyor ve nötronlar salınarak ‘atom enerjisi dediğimiz’
büyük bir enerji açığa çıkıyor. Sonunda, bu enerji nükleer santralda elektrik
enerjisine dönüştürülüyor. Doğal toryum atom çekirdeğinin reaktörde, nötronla
etkilenmesiyle, U233’ün oluşmasını gösteren tepkime:
Toryumun
kullanıldığı Ergimiş Tuz Reaktörlerinde (ETR, Molten Salt Reactors) U 233,
enerji üretiminde doğrudan kullanılıyor (Diğer toryum
reaktörlerinde ise ara atom çekirdeği olan Protaktinyum 233’ün önce kimyasal
olarak ayrılması gerekiyor).
Özetle Th 232
nükleer bir reaktörde tek başına enerji üretemiyor. Th 232’nin yanı başında Th
232 atom çekirdeklerini yavaş nötronlarla tetikleyecek /yönlendirecek U 235 ya
da Pu 239 ya da önceden kalmış U 233 atom çekirdeklerinden yayınlanacak
nötronlara gerek bulunuyor (Th 232 hızlı nötronlarla da tetiklenebiliyor).
Toryum reaktörlerinde, reaktörde en azından kullanıldığı kadar (yakıldığı
kadar) U 233 üretilebildiğinden, bunlara “doğal üretken (breeder) reaktörler”
deniyor (U 233 bölündüğünde ortaya çıkan nötron sayısı, U 235 veya Pu 239
bölünmelerinden daha fazla). Tek bir U 233 atom çekirdeğinin bölünmesiyle
(fisyonuyla) ortaya çıkan enerji ise Uranyum 235’inki kadardır: 200 MeV (Milyon
elektron Volt).
Toryumun
reaktörlerde kullanımıyla ilgili dünyada bugünkü durum?
Toryumun şimdiye
kadar denendiği reaktör tipleri:
Katı yakıt kullanan
reaktörler
Ağır sulu
reaktörler, Candu (EC6) reaktörleri, Yüksek sıcaklıktaki Gaz soğutmalı
reaktörler (HTRs), kaynamalı ve basınçlı sulu reaktörler (BWR ve PWR)
Toryum kullanılan
bugün deneme dönemindeki reaktör tipleri:
Sıvı yakıt kullanan
reaktörler
Hızlı nötronlu
reaktörler (FNR), Ergimiş Tuz Reaktörleri (ETR/MSR) ve Hızlandırıcılarla
nötronların ivmelendirildiği reaktörler (ADS).
Bugüne kadar toryum
yakıtıyla ilgili yapılan araştırmalardan elde edilen en önemli sonuçlar /2-5/:
1. Toryumlu bir nükleer reaktörün yakıt maddesinin,
uranyumlu olanın aksine, yasa dışı patlayıcı bir madde yapılması için elverişli
olmaması
2. Kullanılmış toryumlu yakıt maddesi içindeki Uranyum
232’den türeyen yüksek radyoaktiviteli maddelerin (radyoizotopların), çok
yüksek düzeyde (doz hızında) gama ışınları yayması sonucu reaktör kalbi
yakınlarında zaman zaman çalışması gereken personelin iş göremeyeceği .Bununla
ilgili sorunların giderilmesi ya da azaltılması için araştırmalar yapılması
beklenir. R:Uzmen’in notu:U232’nin gama ışınları daha çok katı toryum
yakıtı kullanıp kullanılmış yakıtların yeniden işlenmesi sırasında ciddî engel
oluşturuyor. Aslında bu durum insanların giremeyeceği bir ortam oluşturduğundan
kendiliğinden nükleer silâh yapımına elverişsizlik olarak görülüyor. Ama
ETR’lerde durum farklı; AB projesi EVOL’de 1 yıl sonra U232/U oranı 50
ppm’de kalıyor. Bu da sürekli (günde 40 litre) yakıt temizlemeden
kaynaklanıyor. Örtü bölmesinde ise 600 ppm dolayında. Sürekli ve insan elinin
giremediği tamamen kapalı bir ortamda yakıt temizleme söz konusu
Toryumla elektrik
üretiminin ilk dönemindeki reaktörler
Toryumlu
reaktörler, geçmişte çeşitli ülkelerde denenerek elektrik üretildi. Ancak bu
ilk denemelerde, bugün artık kullanılmayan, yüksek oranda
zenginleştirilmiş uranyum (HEU: High Enriched Uranium), Th232 atom
çekirdeklerini nötronlarla bombardıman ederek sonunda U233’e dönüştürüp
bölünebilir (fisyona uğrayabilir) duruma getirmesini sağlayan katkı maddesi
olarak kullanıldı /2-5/.
Toryum yakıtlı ilk
reaktörlerden bazıları:
1. Almanya’da Hamm-Uentrop’ta 300 MWe gücünde Toryum
Yüksek Sıcaklık Reaktörü (THTR) yaklaşık 10 yılda kuruldu, 1983 -1989 arasında
çeşitli teknik arızalarla sık sık ara verilerek çalıştırıldı. Gerek sık
arızalanması gerekse 1986 Çernobil kazasının halkta uyandırdığı tepkiyle de,
sonunda, 1989’da kapatıldı. 674.000 adet tenis topu büyüklüğündeki yakıt
maddesi, zenginleştirilmiş uranyumlu (HEU) toryum ve moderatör olarak da
grafitten oluşuyordu. Reaktör çalışırken toplar hareket halinde reaktörün
kalbinden geçmekteydiler. Reaktör helyum ile soğutuldu.
2. ABD‘de 40 MWe’lik Peach Bottom HTR, toryum-HEU
reaktörü 1967-1974 arası çalıştı. Bu reaktör 1349 tam kapasite gününde %74
verimle 33 milyar kWh elektrik üretti.
3. ABD Colarado‘da 330 MWe Fort St. Vrain HTR 1976-89
arası işletildi. Bu reaktörde de 25 ton toryum ve HEU kullanıldı.
4. ABD Shippingport’da Toryum yakıtının hafif sulu
üretken (breeder) bir reaktörde kullanılması ilk kez gerçekleşti. 1977’den
1982’ye kadar işletilen bu reaktörde Th 232’den türetilecekle aynı izotop olan
U 233 ilk kez katkı maddesi olarak kullanıldı. Bu reaktör ortalama 60 MWe
gücünde ve %86 verimle çalışarak 2,1 milyar kWh elektrik üretti.
Toryumdan enerji
üretiminde Hindistan en önde!
Dünyada en çok
toryumun bulunduğu Hindistan’da 1947’den beri toryumla ilgili bilimsel
araştırmalar yapılıyor. Hindistan’da uzun bir süre ağır sulu reaktörlerde
toryum da kullanıldı. Ülkede bugün elektrik %2 nükleerden, %12 yenilenebilir ve
%70 de fosil kaynaklardan üretiliyor. Hindistan dünyada, katı yakıtlı toryumlu
reaktörlerin uzun erimli olarak planlandığı, bunların bütçelerinin bulunduğu ve
devletin desteklediği tek ülke. Hindistan 2050 yılına kadar elektrik
enerjisinin %30’unu toryumlu nükleer santrallardan karşılamayı planlıyor. 62
planlanan nükleer santraldan çoğunun toryumlu reaktörler olması ve 2025 yılında
işletmeye açılması bekleniyor. Hindistan‘da bugün (Ocak 2018) uranyumla çalışan
22 ve yapımı süren 6 nükleer santral var. Çoğu toryumlu reaktörlerden
oluşacak 19 santral planlanıyor ve 46 santral da öneriliyor /3/. Ancak
son yıllarda Hindistan, hızlı nötronlu-üretken Ergimiş Tuz Reaktörlerinin (ETR)
çok daha verimli bir şekilde toryumu kullanacağını anladığından çok
kapsamlı bir toryum-ETR programını yürürlüğe sokmuştur.
Toryum
reaktörleriyle uranyumluların karşılaştırılması: Sorunlar neler?
1960’lı yıllardan
bugüne kadar toryum, çeşitli reaktör tiplerinde kullanılmış, toryum
reaktörleriyle ilgili bir çok bilimsel araştırma yapılmış, zaman zaman da
elektrik üretilmiştir. Uranyum yerine, toryum-uranyum-flüorür karışımı
kullanılarak işletilen reaktörlerden edinilen bilgiler ve kazanılan deneyim,
toryumlu reaktörlerin, bir çok bakımdan uranyumlu mevcut reaktörlerden daha
elverişli ve güvenli olduğunu göstermiştir.
Ancak bu yoğun
çalışma ve bilimsel araştırmalar, toryum reaktörlerinin ticarî olarak çok
sayıda, uzun süre çalıştırılabilmesi için yeterli görülmüyor. Çünkü toryum
reaktörleriyle ilgili standartlar henüz yapılmış değil ve lisanslama (onaylama)
sürecini geçirmiş bir reaktör yok. Ayrıntıya girersek: Toryum reaktörlerindeki nükleer
ve radyasyon güvenliğiyle ilgili tüm sistem ve sistem elemanları için
(reaktör kabı, pompa, vana, boru hatları, elektronik aletler gibi elemanlar)
güvenlik standartlarının, benzer reaktörlerden edinilen deneyimlerin ışığında
hazırlanması ve bunlarla ilgili yaptırımlarla kalite kontrollerinin
sağlanmasıdır. Bugüne kadar katı yakıtlı toryum reaktörlerinin dünyada ilgi
görmemesinin bizce en önemli nedeni standartların yokluğu ve lisanslamanın
henüz yapılmamış olmasıdır.
Biraz daha
ayrıntıya girersek:
Toryumlu nükleer
santrallar için de çeşitli senaryolara göre ortaya çıkabilecek arıza ve kaza
olasılıklarının sistematik olarak incelenmesi, bunlarla ilgili önlemlerin,
benzer reaktörlerden kazanılan deneyimlerle standartlara girmesi ise en azından
5-10 yıl gerektirecektir. Örneğin Almanya’da bizim de yıllar önce katılarak
hazırlanan 15-20 sayfalık KTA-standartlarının çoğu, ancak 8-10 yılda
bitirilebildi. Bu çeşit standartlar ilgili devlet ve özel kuruluşlardan gelen
15-20 kişilik uzmanların yılda 3-5 kez toplanmalarıyla, birlikte çalışma ve
tartışmalarıyla hazırlanabiliyor. ABD, NRC’un toryum konusunda çeşitli
yayınları bulunuyor /5/. Ancak bunlar henüz reaktör sistemlerini,
reaktörün güvenliğiyle ilgili çok çeşitli sistem parçalarını kapsayan
standartlar değil. Almanya’da örneğin sadece reaktör kabıyla ilgili KTA
standardı vardır ve bu, 50 sayfadan fazladır.
Ayrıca, uranyumlu
nükleer santrallardan tüm dünyada alınan bilgiler ve kazanılan yarım yy.lık
deneyim de nükleer santralların güvenli işletilmesinde, bunları ısmarlayan
ülkeler için çok önemli olmaktadır. Uranyumlu nükleer santrallar uzun yılların
deneyimleriyle yapılıp geliştirilen standartlara göre kurulup işletilmekte
olduğundan, ülke yönetimleri bugün de çok denenmiş ve git gide geliştirilen
uranyumlu nükleer santrallara daha çok ilgi gösteriyorlar. Uranyumlu
reaktörlere bazı ülkelerin ilgi duymasının bir nedeni de bunlarda ortaya çıkan
plütonyumdan atom bombası yapılabilmesidir. Toryumlu reaktörlerde ise bu olası
değil.
Öte yandan,
ABD ve Rusya arasındaki anlaşma sonucu sökülen nükleer silahlardan elde edilen
uranyumun da %15 kadar katkısıyla, uranyum piyasaya uygun fiyatta ve çok
miktarda sunuluyor. Hatta uranyumun fiyatı toryum fiyatının 3 katına da
yükselse, nükleer santral yapımında yakıt maddesinin payı %3-5 kadar düşük
olduğundan katı yakıtlı toryum reaktörleri, bu yönden, pek çekici değil.
Temel sorun, gerek
nükleer santral kuran şirketlerin, gerekse bunları ısmarlayan ülkelerin
(Hindistan, Çin ve az sayıdaki başka ülkeler dışında) toryum reaktörleriyle
ilgili ileride ortaya çıkabilecek teknolojik sorunlar nedeniyle (gerek santral
yapımının yıllarca gecikmesi, gerekse santral fiyatının artımı gibi sorunlar)
ülkelerin riske girmek istemeyişleri, yeni nükleer santral projelerinde
toryumlu reaktörlere pek öncelik tanımıyor ve uranyum reaktörlü santralların
yapımı dünyada bugün de çok daha fazla sayıda sürüyor /3/. Genel olarak nükleer
santral yapımının çok uzun yıllar almasının en önemli nedeni lisanslama
sırasında gelişen teknoloji nedeniyle ek yaptırımların hem teknik hem de
parasal olarak sorunlar yaratması hem de konuyu iyi bilmeyen reaktör
karşıtlarının direnmeleri, çevreye etkilerle ilgili raporların kabul görmemesi,
yargı yoluna gidilmesi olarak özetlenebilir. Örneğin Finlandiya’da 2009 yılında
işletmeye açılması planlanan bir nükleer santralın birçok ertelemeden sonra
2019 Mayıs’ta açılması bekleniyor, o da tekrar bir gecikme olmaz ise!. Santral
fiyatının ise 3 miyar Euro’dan 8 milyar Euro‘ya çıktığı medyada yer alıyor.
2010 yılında sözleşmesi yasa olarak TBMM’den geçen Akkuyu nükleer santralının
ise aradan geçen 7-8 yılda henüz temeli atılmış değil (2 yıl kadar önce temeli
atılan liman idi ve bu medyaya santralın temeli atıldı şeklinde yansıdı) .
Standartları ve lisanslaması deneyimlerle iyi bilinen uranyumlu santrallar için
durum böyleyken, standartları olmayan ve henüz lisanslaması yapılmamış olan
toryumlu santrallara bu nedenle ilgi olmuyor düşüncesindeyiz.
Teknolojinin
neredeyse her dalında olduğu gibi ilgili standartların hazırlanması ve
lisanslama sürecinin geçirilmesine yine ABD öncülük edecektir ama bugün,
görebildiğimiz kadarıyla ABD’de böyle bir gereksinim ve girişim
bulunmuyor. Kuşkusuz ABD’de ve diğer gelişmiş ülkelerde bazı çalışmalar ve araştırmalar
yapılıyor ama bunlar ticari toryum yakıtlı reaktörlerin çalıştırılmasını
kapsayacak ölçüde değil.
Yeni IV.Kuşak
Toryumlu Reaktörler: Ergimiş Tuz Reaktörleri (ETR) /6/ Dünyada bugüne kadar
toryum yakıtıyla olan durum artık değişiyor.
Bugün özellikle Toryumlu
Ergimiş tuz reaktörlerinin (ETR), toryum yakıtıyla çalışacak en uygun reaktör
modeli olduğu çeşitli kaynaklarda vurgulanıyor. Bunların kaza olasılığının yok
derecede az olduğu çeşitli bilimsel çalışmalarda gösteriliyor ve bunlarla
ilgili araştırma çalışmaları AB, Çin, Rusya başta olmak üzere sürüyor. Bu
konuda FIGES ARGE Dergisinden bir alıntı aşağıda bulunuyor /6/:
Aşağıdaki şekilde
çevrimi görülen, ergimiş, 600-800 C derece arasındaki toryum-uranyum-lityum
flüorür karışımımdan oluşan sıvı, reaktörde sürekli olarak dolaşıyor (yeşil
bölge). Kırmızı bölgede ise sadece toryum flüorür yer alıyor ve orada Uranyum
233 (flüorür) üretiliyor. Bu tuz karışımı 1400 C’a kadar kaynamadığından sıvı
olarak kalıyor. Bu nedenle, uranyumlu nükleer reaktörlerdeki gibi bir patlama
ETR‘de olmayacağı gibi U 233’ün bölünme ürünlerinin (radyoaktif maddelerin)
çevreye, havaya ve sulara karışıp bunları kirletmesi söz konusu değil. Ergimiş
tuz reaktörlerinden bugün Çin’de 2 adet, Kanada’da ABD desteğiyle (Terrestrial Energy’nin geliştirdiği Integral
ETR/MSR -sırf uranyumla çalışıyor) 400 MW gücünde 1 adet reaktör kurulma
aşamasında olup bunlardan 2020 yılında elektrik üretimi bekleniyor. Ayrıca
Endonezya da bu reaktörlerle ilgili çalışmalar yapıyor (ABD şirketi ThorCon ’un geliştirdiği toryumlu
ETR/MSR). AB projesi EVOL ve SAMOFAR kapsamında yayınlanan
raporlarda ve sunumlarda bütün fisil madde envanterleri ayrıntılarıyla
anlatılıyor. Başlangıçta ya U233/Th flüorür ya da zenginleştirilmiş U/Th
flüorür kullanılıyor. U233 veya U235 azalırken Th’dan türeyen U233 zamanla
devreye giriyor. Bir de reaktör içindeki örtü bölgesinde bulunan Th’dan Pa233
ve sonra U233 üremesi ayrı bir hat olarak işletiliyor. U233 takviyesi de oradan
yapılıyor.
Avrupa Birliği‘nin
ilgili araştırma grubunun başlattığı ‚SAMAFOR güvenlik değerlendirme projesi,
Ergimiş Tuz Reaktörleriyle ilgili çalışmalar yapmakta ve Türkiye’den FİGES A.Ş.
de bu projede aktif gözlemci olarak yer alıyor /6,7/.
FİGES A.Ş., AB
UFUK-2020 projesi içinde yer alan ve 2009-2014 yılları arasında tasarımı
tamamlanmış olan Toryum Yakıtlı Ergimiş Tuz Reaktörü’nün (Evaluation and
Viability of Liquid Fuel Fast Reactor System–EVOL) nükleer güvenlik
değerlendirme projesi olan SAMOFAR (Safety Assessment of the Molten Salt Fast
Reactor) içinde “aktif gözlemci” olarak 2016 Temmuz’undan itibaren katılmış
bulunmaktadır. FİGES’e verilen görev yüksek sıcaklıkta çalışan ergimiş
flüorürlü tuz sıvısından ısı çekecek olan “ısı değiştiricilerin hesaplama ve
tasarımıdır”.
Toryum yakıtlı
Ergimiş Tuz Reaktörlerinin Türkiye’ye sağlayacağı yararlar ise FIGES ARGE
dergisinde şöyle sıralanıyor:
1. Toryum yakıt çevrimini kullanabilen, dolayısıyla
enerji bakımından dışa bağımlılığı çok büyük ölçüde azaltmayı sağlayan;
2. Mevcut konvansiyonel reaktörlerden daha güvenli;
3. Kullanılmış yakıtları olmayan, nükleer atıkları
kontrol edilebilir ve miktarca çok daha az olan;
4. Yapım teknolojisi Türkiye’nin mevcut bilgi birikimi
ve sanayi altyapısına gayet uygun olan;
5. Hem ısı hem de elektrik enerjisi üretebilen;
6. Elektrik üretim verimi mevcut nükleer reaktörlerin
hepsinden daha yüksek olan;
7. Elektrik üretim ve reaktör kurulum maliyeti çok
daha düşük olan bir reaktör teknolojisi ortaya çıkmıştır.‘
Nükleer atıkların
ETR’de tekrar kullanımıyla ilgili R.Uzmen”in notu: Nükleer atıkların (uzun yarı ömürlü Transuranyum
elementleri) ETR’de kullanılması/yakılmasıyla ilgili yukarıda fazla ayrıntıya
girilmemiştir, ama EVOL çalışmalarında bunlar ayrıntılı olarak yer almaktadır.
Akkuyu NGS’den çıkan kullanılmış nükleer yakıtlar Akkuyu NGS sahasında bekletildikten
sonra Rusya’ya gidecek. Orada reproses işleminden (tekrar geri kazanımından)
sonra kullanılmış bu yakıttaki arta kalmış Uranyum ve üremiş olan Plütonyum
geri alındıktan sonra fisyon ürünleri camlaştırılıp Türkiye’ye iade edilecek.
Rus yasaları bunu öngörüyor. Ama farklı bir anlaşma olup olmadığı bilinmiyor.
Uzun ömürlü Transuranyum elementleri -TRU (Np, Am, Cf…) de Türkiye’ye
gönderilebilir. Ama Türkiye bunların flüorür tuzlarının yapılıp gönderilmesini
isterse TRU-Flüorürler + ThF4, ETR’lerde mükemmel yakıt olarak kullanılabilir.
EVOL-SAMOFAR’ın bir versiyonu da buna ait.
SONUÇ: BİZ HAZIR
MIYIZ?
Dünya nüfusunun git
gide artması (2050’de 9 milyar), buna paralel olarak ülke ekonomilerinin artan
elektrik gereksinimi, fosil yakıtların daha az kullanılarak atmosfere CO2 salınmasının azaltılması ve yenilenebilir enerjilerin ileride artacak
elektrik talebini karşılayamayacağı gerçekleri göz önüne alındığında,
güvenli nükleer santrallara olan gereksinimin de ileride (2030 sonrası)
git gide artacağı ilgili araştırmalarda vurgulanıyor /7/. Bu nedenle güvenliği
yüksek , ürettiği atığı çok az, özellikle toryum yakıtlı Ergimiş
Tuz Reaktörlerinin daha da geliştirilerek geleceğin reaktörleri olacağı
açıktır /8,9,10/. (Ayrıca bkz. www.samofar.eu)
Türkiye,
yenilenebilir enerjileri çok daha fazla kullanmasının yanı sıra, çok miktardaki
toryumunu, Hindistan örneğiyle değerlendirmeli, önce, büyük bir kaza riski
olmayan Ergimiş Tuz Reaktörlü bir deneme reaktörü kurup elektrik üretmeye daha
fazla gecikmeden başlamalı, daha sonra da, bundan ve diğer ülkelerdeki
deneyimlerin ışığında, standartlarını hazırlamalı ve toryumlu büyük santrallara
yönelmelidir.
Araştırmacılarımızın,
toryumlu reaktörlerin güvenliğiyle ilgili yukarıda açıklanan SAMAFOR
çalışmalarına aktif olarak katılmalarının sürdürülmesi çok yararlı
olacaktır. TÜBİTAK ve TAEK’in bu çalışmalara katkıda bulunmaları ve
hükümetlerin de bu çeşit reaktörleri kurmak için bütçe ayırmaları beklenir.
Sivrihisar‘da toprak altında yatan toryumun, güvenli reaktörlerde
değerlendirilerek elektrik üretilmesi, enerjide dışa bağımlılığımızı da
azaltacaktır (Ergimiş Tuz Reaktörleriyle ilgili olarak 3-4 Aralık 2017
tarihinde yapılan Çalıştayla ilgili Bildirge için bkz./11/).
…ve SON AÇIKLAMALAR..
Bu yazımız, bir
nükleer santral övgüsü ya da propagandası olmayıp, dünyada bu konudaki gerçek
durumu, olduğu gibi, gözler önüne sererek, özellikle bu konulara yabancı
okuyucuları bilgilendirmeyi amaçlıyor. Dünyadaki gerçek durumu yansıtan
yazıları , açıklamaları propaganda olarak görenler ileride reaktörlerin dünyada
çoğaldığını gördükçe kendi kendilerini aldatmış olduklarını göreceklerdir.
Görevimiz, dünyadaki bilim ve teknolojideki gelişmeleri, ilgili ülkelerin
ne yaptıklarını, gerçekleri aynen yansıtmak , halkımızı doğru bilgilendirmek,
başımızı kuma sokmamak olmalıdır, değil mi?
Unutmamalıdır ki
nükleerden çıkan Almanya bugün ve gelecekte endüstrinin ve kentlerin gitgide
artan elektriğinin ancak bir bölümünü yenilenebilir enerjilerden karşılayabileceğini
bildiği ve politik nedenlerle nükleerden çıktığı için, kömürlü santral yapımını
sürdürmek zorunda kalıyor (*). Bunların ise hem çevreye hem de iklime
zararlı etkileri biliniyor. Tek bir kömürlü santralın, 40 yıllık işletilme
süresince yaydığı zehirli kimyasal maddeler sonucu 1000 kişinin kanserden
ölümüne yol açacağını ileri süren araştırmacılar bulunuyor. Ancak bu ölümler,
zamanla ağır ağır olduğundan nedeni tam olarak kanıtlanamıyor. Çünkü
bilindiği gibi kanser yapan çok çeşitli madde var.
Öte yandan her
çeşit enerji kaynağının etkisinin daha fazla santral kurulmadan azaltılması
isteniyorsa, her şeyden önce nüfusun daha fazla artımı, nüfus planlamasıyla
önlenmeli ayrıca savurganlığa kendimizden başlayarak son vermeliyiz. Çünkü
dünyaya gelen her kişinin besin maddelerinden başlayarak su, giyecek, ev,
telefon, araba, okul, yol gibi daha bir çok nesneye gereksinimi var ve bunların
her birinin üretiminde ya da kullanımında ise elektrik gerekiyor. Örneğin 70 li
yıllarda 40 milyon nüfuslu ülkemizde bugün 80 milyon kişi yaşıyor. Ek 40 milyon
kişi için, bu arada artan konfor nedeniyle de iki katının çok üstünde
elektrik gerektiği açıktır. Ayrıca savurgan olup olmadığımızı da düşünmeli,
kullandığımız her çeşit fazladan malzemenin elektrikle üretildiğini göz
ardı etmemeliyiz. Örneğin evlerde, iş yerlerinde, halka açık yerlerde
musluklardan boşa akan suyun kaybının yanı sıra, bu suyun bir yerden buralara
pompalandığını ve bunun için de elektrik gerektiğini hatırlamalıyız. Ancak
insanların yaşam tarzlarına, alışkanlıklarına da kimse karışamayacağından,
elektriğin her yerde ve yeterli miktarda olmasını istiyorsak, teknolojinin
neredeyse her dalına karşı çıkmadan önce, derinlemesine bilgi edinmeli, tüm
enerji kaynaklarını ve olabilecek etkilerini inceleyerek en uygun çözümlerin
bulunmasına katkıda bulunmalıyız. İleride güneş ve rüzgar santrallarını
olduğunca çok artırırken, istesek de istemesek de fosil yakıtların ve
nükleer enerjinin payının da süreceğini bilmeli, bunları – istemezük! Ile
savuşturacağımızı sanmak yerine, bunların daha güvenli ve çevreye daha az
zararlı olacak şekilde projelendirilip kurulması için katkıda bulunmalıyız.
İşte bu nedenle Toryum yakıtlı santrallar ileride elektrik enerjisi üretiminde
önemli bir yer tutacaklardır. Nitekim bugün Çin, Hindistan, Endonezya, Norveç,
Kanada, ABD ve AB başta olmak üzere daha bir çok ülke toryum reaktörleriyle
ilgili çalışmalara hız veriyorlar bunları kurmaya başlıyorlar. Ülkemizin
de bu kervana katılması halkımızın yararımıza olacaktır. Ancak toryum rekatörlerinin
de her güvenlik sistem ve parçası da zamanla yapılacak ilgli uluslararası
sandartlara göre kalite kontrolları yapılarak bu santrallar kurulmalı,
radyasyon güvenliği en üst düzeyde tutularak kaza riski en düşük düzeye
indirilmelidir.
………………
(*) Almanya’da
elektrik faturalarına eklenen vergilerle sağlanan yılda 10 – 15 milyar Avro
yatırımla 7 yılda rüzgâr ve güneş enerjilerinin payı ancak %20’e
yükseltilebildi. Buna eskiden beri bulunan %10 kadar odun, çöp yakılması ve su
enerjisi de eklendiğinde toplam yenilenebilir enerjilerin payı Almanya’da bugün
%30 kadardır. Kalanı kömür, gaz ve nükleer enerjilerdir. Nükleer ve fosil
enerjilere karşı olduğu bilinen Greenpeace’in bir yayınına göre Almanya’da
irili ufaklı 50’den fazla yeni kömürlü santral yapılıyor.
Bu yazının
hazırlanmasında özellikle FIGES ARGE ve SAMOFAR projesiyle ilgili
bilgileri aktarması ve bu yazımıza katkıları nedeniyle ÇNAEM eski Md. ve FİGES
AŞ Nükleer Teknoloji Direktörü Sayın Dr. Reşat Uzmen’e teşekkürlerimi
sunuyorum.
Not: Yazar,
Almanya’da Nükleer Santral projelerinde, Nükleer Yakıt üretiminde, bunların
lisanslanmasında (onaylanmasında), ilgili standartların (KTA)
hazırlanmasında 25 yıl çalışmış ve ABD Babcock & Wilcox nükleer
santrallarında da zaman zaman bakım ve onarım çalışmalarında personelin aldığı
radyasyon dozlarının azaltılmasıyla ilgili araştırma projelerini yönetmiş,
80’li yıllarda planlanan Akkuyu NGS projesiyle ilgili işletme öncesi çevre
radyasyon ve radyoaktivite ölçüm ve değerlendirme programını kısa süreli IAEA
uzmanı olarak yapmıştır
………………………………………..
Kaynakça
- /1/ Toryum
Ender Topraklar platformu, Doç.Dr.Ç.Ertek’in yazıları https://groups.google.com/group/toryum-ender-topraklar-platformu
- /2/ IAEA 171
sayfalık toryum raporu:
- http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1540_web.pdf
- /3/
http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/thorium.aspx
- /4/ “German
Brazilian Program of Research and Development on Thorium Utilization in PWRs”,
Final Report, Kernforschungsanlage Jülich, 1988.6. A. Galperin, A. Radkowsky
and M. Todosow, A
- /5/ Competitive
Thorium Fuel Cycle for Pressurized Water Reactors of Current Technology, Proceedings of three International Atomic Energy
Agency meetings held in Vienna in 1997, 1998 and 1999, IAEA TECDOC 1319: Thorium
fuel utilization: Options and trends, IAEA-TECDOC-1319.
- /6/ Toryum Ergimiş
Tuz Reaktörleriyle ilgili ayrıntılar için FIGES ARGE dergisindeki açıklamalar
(R.Uzmen) http://www.figes.com.tr/dergi/dergi_13/13_web.pdf
- /7/ SAMAFOR
internet sayfasındaki yayınlar http://samofar.eu/publications
- /8/ Toryumlu ETR
Reaktörlerle ilgili ‚World Nuclear Org. açıklamaları
- http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/molten-salt-reactors.aspx
- /9/http://www.world-nuclear.org/information-library/facts-and-figures/world-nuclear-power-reactors-and-uranium-requireme.aspx (Dünya Nükleer Reakör listesi: Ocak 2018)
- /10/ Toryumla
ilgili ABD NRC yayınları:
- https://www.nrc.gov/docs/ML1615/ML16155A324.pdf
- https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/contract/cr7176/
- /11/ TÜBİTAK MAM
Ergimiş Tuz Reaktörleri Belirleme Çalıştayı Sonuç Bildirgesi, 3-4 Aralık 2017