AMERİKA’DA ERGİMİŞ TUZ REAKTÖRLERİ 1950’DE BAŞLADI

Ergimiş Tuz Reaktörleri Amerika’da Oak Ridge National Laboratuarı’nda (ORNL), Aircraft Nuclear Propulsion (ANP) programı ile başladı(1). Nükleer reaktörde çalışan bir bombardıman uçağı yapılması ve dünya çapında çalışma kabiliyetinde olması istendi. Uçak Reaktörü deneyi (ARE) başladı. Dört sene sonra test reaktörü çalışmaya başladı. Malzemeler test edildi, yüksek sıcaklıkta düşük güçte dönen sıvı yakıt başarı ile denendi (2). Reaktör 9 gün devamlı olarak çalıştı, 2.5 MW termal güce erişti ve sabit 860^oC’de hizmet verdi. Ergimiş tuz inconel tüpler içinde, Berilyum oksit moderatörle temas etmeden devreyi tamamladı. Burada Berilyum oksitin kullanılmasının amacı şudur: Berilyum bir nötronu yutunca iki nötronu dışarı çıkarır, bu da nötron akısı bakımından sisteme ekonomi kazandırır. (Sistemden çıkan gecikmiş nötronların gücü osilasyon yapmaya zorlayacağından korkuluyordu, bu olayla karşılaşılmadı.) Güç istenilen şekilde elde edildi (3). Bazı fisyon ürünleri, bilhassa ¹³⁵Xe ergimiş tuzdan sızdı bunlar, gas extraction sisteminde yakalandılar.

Daha sonra 60 MW termallik nükleer uçak motoru planlandı. Güç yoğunluğu 1000 MW termal/m³’e çıkartıldı. (PWR reaktörlerinde 100 MW termal/m³’tür.) uçak büyük ivmelere dayanıklı planlandı (4). ART sistemi bitimine yakın ANP programı 1961’de iptal edildi. Kıtalararası Balistik Missile’ler bu tip nükleer uçak teknolojisini gereksiz kıldı.

Sivil sektörde 1960’da 8 MW termik sistem başarı ile çalıştırıldı. %33 zengin UF₄, lityum, berilyum ve zirkonyum floridlerle beraber denendi. F Li Be tuzu referans olarak seçildi(5).

KAYNAKLAR

1.      M. Rosenthal, P.Kasten and R. Briggs Molten Salt Reactors, History, Status and Potential, Oak Ridge, Tennessee 37830, 1969.

2.      E. Bettis, W. Cottrell, E. Mann, J. Meem and G. Whitman, The Aircraft Reactor Experiment Operation, Nuclear Science and Engineering Vol.2 pp 841-853, 1957.

3.      W. Ergen, A. Callihan, C. Mills and D. Scott. The Aircraft Reactor Experiment-Physics, Nuclear Science and Engineering Vol.2, pp 826-840, 13.06.1957.

4.      A. Fraas and A. Savolainen, Design Report on the Aircraft Reactor Test, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, 1956.

5.      Two-Fluid Molten Salt Reactors: Design and Application with Chlorite Salts, Aalto University T.Koivisto Villigen, 25 April 2019, Finland.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

11.01.2020