GÜÇ ÜRETEN TORYUM-URANYUM TUZLARINDA ÖNEMLİ ÖZELLİKLER

Oksijen ve karbon ihtiva eden tuz bileşikleri çok yüksek ergime sıcaklıklarına sahiptir. Oksijenin yakalanma tesir kesiti florinlerden  daha küçüktür, fakat onun oksitleri su ve hava ile temasta büyük reaksiyon gösterir, bundan dolayı bir sızma halinde problemlidir. Güneş enerjisinde nitratlar geniş şekilde kullanılmaktadır. Şimdiki konsantre güneş enerjisi sistemleri (CSP, concentrated solar power) 565^oc’ta nitrat tuzlarını kullanmaktadır(1). Nitratlar 600^oc yukarsında kimyasal olarak stabil olmaz, daha yüksek sıcaklıklarda parçalanır, bundan dolayı MSR, ergimiş tuz reaktörlerinde florür ve klorürler kullanılır.

CSP’lerde nitratlara alternatif olarak karbonat tuzları daha yüksek sıcaklıklar için tavsiye edilir. 700 ve 800^oc’larda korozyonun arttığı bulunmuştur. Önleyici kaplamalar gerekmektedir(2). Fisyon ürünleri ile birlikte radyasyon altında çalışacak karbonatlar üzerinde daha fazla çalışma yapmak gerekmektedir. Bromine ve iyodin hakkında literatürde güvenilir data pek yok gibidir.

Tuz karışımlarının ergime sıcaklıkları ve yapı kazanı ile etkileşmeleri çok önemlidir.

-          Kimyasal kararlılık

-          Yüksek kaynama sıcaklığı

-          Isı kapasitesinin yüksekliği

-          Yüksek yoğunluk (düşük basınçlarda)

-          Nötron yakalama tesir kesitinin az olması

-          İçinde az radyoaktif izotop üretmesi

-          Radyasyon altında kararlı olması

-          Ergime sıcaklığının çok yüksek olmaması

-          Termik kondaktivitenin yüksek olması

-          Fissile ve fertil elementlerin içinde kolaycaq erimesi

-          Vizkositesinin az olması

-          Tekrar elde edilmesinin kolay olması

MSR’de floritler kullanılmaktadır. Kloritler son zamanlarda hızlı reaktör spektrumlarında kullanılmaya başladı. Kloritlerin atom ağırlıkları daha fazla olduğundan nötron spektrumunu daha yüksek enerjilere kaydırır(3).

KAYNAKLAR

1.      M. Mehos, C.Turchi, J.Vidal, M.Wagner, Z.Ma, C.Ho, W.Kolb, C.Andraka and A.Kruizenga Concentrating Solar Power Gen3 Demonstration Roadmap Golden, Colorado, 2017.

2.      V.Encinas-Sanchez, Mde Miguel, G.Garcia-Martin, M.Lasarita and F.Perez, Corrosion resistance of Cr/Ni alloy to a molten carbonate salt at various temperatures for the next generation high temperature CSP Plants, Solar Energy Vol.171, pp 286-292, 2018.

3.      B.A.Homburger, Conceptual Design of a Sustainable Waste Burning Molten Salt Reactor Lausanne, 2018.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

18.01.2020