Ergimiş Tuz Reaktörünün (MSR) avantajları

1.            LWR’lerde U’un ~ %1’ü kullanılıyor, MSR’lerde ~ %99’u.

2.            Diğer reaktörlerden çıkan kullanılmış yakıtları tekrar kullanıyor.

3.            Topraktan yeni U çıkarmadan LWR’lerden çıkan yakıtlarla dünyanın yüzlerce yıllık enerji ihtiyacı karşılanabilir.

4.            Radyoaktif atık miktarı çok azalıyor. Aktinitler yakılıyor (%96’a kadar). Fisyon ürünlerinin çoğu bozunuyor. Atıkların radyoaktif ömrü ve miktarı kısalıyor. (210 000 yıldan 300 yıla iniyor. Atık miktarı 100 misli azalıyor.)

5.            Dünyada U’a nazaran 4 kat fazla bulunan Th yakıtları kullanılabiliyor. Th’un aktinitlere katkısı yok sayılır.

6.            Düşük basınçta çalıştığı için çok daha güvenlikli.

7.            Yakıt zaten ergimiş olduğu için kalp erime kazası olmaz.

8.            Yakıt aynı zamanda soğutucu olduğundan kendi ısısını transfer ediyor, ayrıca suya gerek yok. Son devre soğutucusu olarak gaz ve/veya hava da kullanılabilir, suyun mutlaka kullanılması zorunluluğu yok. Böylece reaktörlerin ille de su kenarında olması gerekmiyor. Bu da suyun az olduğu veya bulunmadığı bölgeler için büyük avantaj sağlıyor.

9.            Isı transferinde su yerine gaz kullanılarak yüksek sıcaklıklara çıkılabildiği için ısıl verimi yüksek (%45).

10.         Yıllık yakıt ihtiyacı ~45 t/GWe; yani LWR’lerin beşte biri kadar.

11.         Aynı yakıtla birkaç on yıl çalışabilir.

12.         Yüksek sıcaklık kapasiteleri sebebiyle hidrojen üretiminde kullanılmaları olanağı var.

13.         Enerji gereken bölgelerde ve küçük çapta reaktörler kurulabildiği için yöresel kurulumlarla şebeke kayıpları azaltılıyor.

14.         Kanada, A.B.D. ve İngiltere’deki 6 şirket bu reaktörlerle ilgili yoğun araştırma yapıyor. Çinliler de bu tip reaktörlere büyük önem veriyor, bu yüzden A.B.D. ile ortaklık kurmuş. Fransa, Almanya, Hollanda, İsveç, Avustralya, Hindistan, Macaristan, İtalya, Rusya, Japonya, Güney Kore, Güney Afrika ve Çek Cumhuriyeti de araştırmalara katılıyor.

15.         Küçük reaktörler olduğu için kullanılan sistemler oldukça basit ve ilk yatırım maliyetleri düşük.

16.         Yakıtın sıvı olması katı yakıt imalatındaki teknik zorlukları ortadan kaldırıyor. Kullanılmış yakıtlardaki aktinitleri yakıt çubukları haline getirmeden yakabiliyor. Aktinit ve diğer fisil, fertil çekirdek miktarları farklı her türlü yakıt ayrıştırılmadan eklenebiliyor. Yakıt hazırlama maliyeti oldukça düşük.

17.         Reaktör tasarımında önemli bir değişiklik yapmadan her çeşit yakıtı kullanma olanağı var.

18.         Reaktöre konan bölünebilir (fisil: fissile) malzeme miktarı eşdeğer katı yakıtlı hızlı reaktörlerin onda biri kadar. Bu da güvenlik denetimine kolaylık getiriyor.

19.         Yüksek maliyetli U-235, U-238 izotop ayrıştırmasına karşılık U-233’ü Pa-233 ve Th-232’den kimyasal yolla ayırmak mümkün.

20.         Çalışma basıncı düşük olduğu için büyük bir kaza sonucunda bile çevreye fazla miktarda radyoaktif madde salınım olasılığı düşük.

21.         Yakıtını değiştirmek için reaktörün durdurulması gerekmiyor.

22.         Kendi yakıtını (Th-232 à U-233, aktinitler) üretebiliyor.

23.         Yakıtlar kalp içinde homojen dağıldığı için oldukça eşit şekilde ışınlanıyor.

24.         İçerde oluşan bölünme (fisyon) ürünleri ve transuranikler sürekli dışarı alınıyor. Onun için artık ısısı daha az.

25.         Güç dağılımını düzgünleştirmek için kontrole gerek yok.

26.         Borular ve reaktör kabı basınçtan fazla etkilenmemiş oluyor.

27.         Reaktivite fazlasının çok yüksek olmasına gerek yok. Yakıt zaman içinde gerektiği kadar ekleniyor.

28.         Xe zehirlenmesini önlemek için fazladan reaktiviteye gerek yok. Fisyon ürünleri sürekli sistemden alınıyor ve sürekli yakıt ekleniyor.

29.         Isı sıvı yakıt içinde üretildiği için ısı transferi gecikmesi yok.

30.         Uzun vadede U zenginleştirilmesine gerek olmayacak.

31.         Yakıtı ve fisyon ürünlerini ayırma reaktör çalışırken yakınında sürekli yapıldığı için işletme kolaylığı sağlıyor.

32.         Sıvı yakıtın hava veya suyla temasında şiddetli reaksiyon yok.

33.         Katı yakıtların içinde birikerek problem yaratan gaz oluşumları bu reaktörlerde sıvı yakıttan kolayca ayrılarak dışarıya alınabiliyor.

34.         Büyüklükleri fazla olmadığı için endüstriyel atıkları az.

35.         Dış güvenlik kabı gibi maliyeti yüksek yapılara gerek yok.

36.         İsteme bağlı güç takibi yapmak kolay.

37.         Silâh yapımına dirençli.

38.         Yakıt homojen olduğu için karmaşık yükleme hesabı gerekmiyor.

39.         Sıvı yakıt aynı zamanda soğutucu olduğu için soğutucu kaybı olduğunda yakıt da azalarak reaktiviteyi düşürüyor.

40.         Flüorür tuzlarının suda çözünürlüğü çok az olduğu için yanıcı hidrojen gazı oluşmuyor.

41.         Uzun süreli ışınlama sonucu normal reaktörlerin yakıtlarında oluşan çatlama ve deformasyon problemleri yok. Yani katı yakıtlarda sınırlamalar getiren yanma limiti (MWD/TU) yok.

42.         Büyük güçlerde bile tam pasif güvenlik sistemiyle çalıştığı için herhangi bir kaza durumunda ekonomik avantaj sağlıyor.

43.         Çalışması esnasında sürekli ayrıştırılarak dışarı alınan fisyon ürünleri sebebiyle kaza durumlarında reaktör içindeki radyoaktivite seviyesi düşük.

44.         Herhangi bir kaza durumunda yakıtlar otomatik olarak aşağıdaki toplama tanklarına alınıp soğutuluyor.

45.         Herhangi bir çatlaktan kaçak olması durumunda yakıt katılaşarak çatlağı kapatıyor.

46.         Sıcaklığın yükselmesiyle tuz yakıt genleşerek yoğunluğu azalıyor, böylece reaktivite küçülüyor. Dolayısıyla, çalışırken zaman içinde oluşan güç yükselmelerinde dışarıdan müdahale olmadan kendi kendini kontrol ediyor. Ayrıca kontrol çubuklarına gerek kalmıyor.

47.         Katı yakıtlı hızlı reaktörlere nazaran hızlı MSR’lerde Doppler ve boşluk negatif reaktivite katsayılarının büyük olması önemli güvenlik avantajı getiriyor.

48.         LWR’lerdeki gibi Hidrojen çıkışı yok.

49.         Reaktör çalışırken üreyen fisyon ürünlerinin reaktör malzemeleri üzerindeki, diğer reaktörlerde zamanla artan, radyasyon hasarı az.

50.         MSR teknolojisinin Amerika’da 60 yıldan fazla geliştirilme altyapısı var. Rusya, Japonya ve Fransa’nın da uzun yıllar süren deneyimleri var.

51.         Özünde olan güvenlik vasıflarından ötürü 4. nesil forumundaki (GIF) 6 reaktör tasarımı içinde en sürdürülebilir tip olarak gösteriliyor.

52.         Test edilmiş ve ispatlanmış teknoloji. Geliştirme aşamasında.

53.         5-10 sene içinde prototipinin gerçekleştirilebileceği öngörülüyor.

54.         Uzun süre enerji üretebileceği belirtiliyor.

55.         Tüm teknolojik problemleri çözülüp güvenli enerji üretimine başladığında, diğer reaktörlere göre büyük avantajları olması sebebiyle, geleceğin elektrik üreten tek nükleer reaktörü olma olasılığının çok yüksek olduğu gözüküyor.

Mehmet Hulusi TURGUT