..

..
..

17 Aralık 2018 Pazartesi

URANYUM ÇUBUKLARINDAN YAPILMIŞ HETEROJEN BİR GÜÇ REAKTÖRÜNÜN KRİTİK OLMA ŞARTI NASIL ÖLÇÜLÜR?



Çubuklar birbirinden ne kadar uzaklıkta olacak? Nasıl bir geometriye yerleştirilecek? Bir optimum durum var mıdır? Tabii vardır. Bu optimum durumu bulmak için 4 reaktör parametresi dikkatli bir şekilde defa defa ölçülür. Sistemde %5 zenginleştirilmiş Uranyum-235, %95’i Uranyum-238’dir. Uranyum-235 ılık nötronlarla fisyon yapar. U-238 fisyon yapar mı? Yapar. Ama hızlı nötronlarla yapar. Nötron enerjisinin 1 MeV’tan yukarı olması gerekir. Reaktörün çoğalma faktörü 4 parametrenin çarpımından meydana gelmiştir. (k, çoğalma faktörü)
                          k = ɳ. p.€.f              den ibarettir.
k bire eşit veya birden büyükse, reaktör kritiktir, güç üretmeye başlayabilir. Burada p, resonanstan kaçma ihtimali (resonance escape probability), € hızlı fisyon faktörü (fast fission factor), f termik kullanma faktörü (thermic utilization factor) dür. €, U-238 içindeki hızlı fisyon yapma faktörüdür. (ɳ bir sabittir.) € hep birden büyüktür. p birden küçüktür. f de birden küçüktür. € nasıl ölçülür? Aliminyumdan çifte fisyon odası yapılır. Bu önemli küçük alet, iki eşit parçadan ibarettir. Tam ortasından kavanoz ve kapağı gibi açılıp kapanabilir. Açılan yerde birbirine ters yönde %5 zengin uranyum ve tabii uranyum diskler vardır. Üstte ve altta anotlar yerleştirilmiştir. Uranyum diskler katodu teşkil ederler. Alet 1 atmosfer basınçta argon gazı ile doldurulup kapatılır. (aletin gazı alınmış olarak) Alete 600-700 Volt voltaj tatbik edilir. U-235 ten gelen fisyonlar ve U-238’den gelen hızlı fisyonlar aynı anda ölçülür, € faktörü bulunur. p parametresi diğer çalışmalarımızda derinlemesine anlatılmıştır, Uranyumun Cadmium oranı ile yakın alakalıdır. f termik kullanma faktörü de çok küçük disprozyum foiller kullanılarak, Uranyum çubuğu içinde ve dışında 15 noktada ölçü alınarak bulunur. dört faktör çarpılır k bulunur. Hızlı fisyon faktörünü ölçen bu alet, Toryum Ergimiş Tuz Reaktörlerinde, ergimiş tuz termal atık yakıcı reaktörlerde (Molten Salt Thermal Wasteburner-MSTW reaktörlerde) çok geniş çapta kullanılma potansiyeline sahiptir. U-235 fisyonlarını aynı anda Th-232’den meydana gelen U-233 fisyonları sayabilme kabiliyeti, ETR’lerin çalışırken dinamiğine hakim olma kapasitesini bize verir. Karbon salımını önlemek üzere ETR’ler AB ülkeleri ve EURATOM’un önem verdiği nükleer teknoloji projeleri haline gelmiştir. Birçok Avrupa ülkesinin ve Rusya’nın katıldığı AB çerçeve projeleri ile (MOST, LICORN, ALISIA, SUMO ve EVOL) 1300 MWe gücünde nihai bir tasarıma gelinmiştir. SAMOFAR bir EURATOM projesidir. Türkiye’den FİGES A.Ş. ve TÜBİTAK’ın da gözlemci statüsünde katıldığı bu projede FİGES A.Ş. sözkonusu  EVOL reaktörünün ısı değiştiricilerinin (Birinci ve ikinci devreler) hesaplarını ve tasarımlarını yapmak üzere görev almıştır. (Arge Dergisi 2018-2 / sayı 18)
Türkiye’nin bu yeni, ileri ve kendi imkanlarıyla yapabileceği nükleer reaktör teknolojisinde, FİGES A.Ş., TÜBİTAK, TAEK, ÇNAEM, üniversiteler ve diğer özel kurum ve kuruluşlar, ETR projesine adım atarak “Milli ve Yerli Nükleer Reaktörünü” gerçekleştirmekte kararlı ve azimlidir. (R.Uzmen, Arge Dergisi 2018-2 /sayı 18) Prof. Dr. Engin Arık’ın bundan tam 16 yıl önce Hürriyet’e verdiği tam sayfa röportaj önümüzde abide gibi durmaktadır.
Doç.Dr.Çetin ERTEK
15.12.2018

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder