Katalog

Toryum ve Nükleer Enerji Bu yazımızda, enerji bağlamında çok tartışılan toryum hakkında gerçeklerin ne olduğunu her meslekten bireylerin anlayabileceği bir dil ile vermeye çalıştık.. Türkiye toryum rezerv sıralamasında dünya üçüncüsüdür. Dolayısıyla toryum bizim için önemli bir yeraltı servetidir, şayet kullanmasını bilebilirsek. Prof. Dr. Cengiz Yalçın, [email protected] E nerji planlamalarını yapan profesyonellerin, karar mekanizmasını oluşturan siyaset adamlarının, ülke kamuoyunu yönlendiren yazılı ve görsel basının karar ve yorumları, sadece ve sadece bilimsel ve teknolojik gerçeklere dayandırıldığında bir yarar sağlar. Enerji üretimi, ülkemizin, kendi kaynakları ve kendi bilgi birikimi ile çözmesi gereken sorunlarının başında yer alır. Enerjisinin %70’ten fazlasını dışalım ile sağlayan Türkiye, yetkililer ne kadar garanti verirlerse versinler, enerji güvenliğinden emin olamaz. Rusya doğalgaz vanalarını kapatınca Avrupa soğuktan donmaktadır. Umarım ülkemiz, biz enerji koridorunun üstünde bulunuyoruz bizim için böyle bir tehlike yoktur gibi temelsiz iddialar nedeni ile gelecekte, böyle bir resmin içinde yer almaz. Bu yazımızda, enerji bağlamında çok tartışılan toryum hakkında gerçeklerin ne olduğunu her meslekten bireylerin anlayabileceği bir dil ile vermeye çalıştık. Tartışmaya katılımını sağlamak için, bir iki temel kavramın tanımına gerek vardır. Burada amacımız nükleer fizik dersi vermek değil genel terminolojiyi okuyucuya tanıtmaktır Nükleer Enerji: Atom çekirdeğinin bir nükleer tepkime sonucu kütle kaybetmesi ile açığa çıkan enerjiye denir. Kayıp olan kütle Einstein’ın ünlü E= mc2 formülüne göre enerjiye dönüşür. Çekirdeğin bir nükleer reaksiyon sonucu ikiye bölünerek kütle kaybına uğramasına fisyon denir. zotop: Kimyasal özellikleri aynı, fiziksel özellikleri farklı atomlara izotop denir. Örneğin nükleer enerji bağlamında yaygın olarak bilinen uranyum atomunun üç farklı izotopu var: U233, U235 ve U238. Doğada serbest bulunan uranyum, bu üç izotopun farklı oranlardaki karışımından ibarettir. Enerji bağlamında özel olan, U235’tir. Bu izotopun nötron yutarak fisyon yapma özelliği vardır. Ocaktan elde edilen uranyumun sadece %0.07’si U235’ ten oluşur. Nükleer güç reaktörlerinin klasik yakıtı uranyumdur. ment değil. Ancak yavaş nötron soğurarak fisyon yapabilen, yani nükleer yakıt olabilecek, U233 izotopuna dönüşür. Toryum üzerine ülkemizde ve dünyada kopartılan gürültünün ve ilginin nedeni budur. Son yıllarda toryumu yakıt olarak kullanmak amacı ile yapılan araştırmalar, rezervlerinin zengin olması nedeni ile Hindistan’ da ciddi bir ilgi doğurmuştur. Doğal uranyumdaki %0,7 oranında bulunan U235 yerine, ilke olarak U233 içeren yakıt tasarlamak enerji içeriği açısından da akla yakın gelmektedir. Böylece birim kütle başına üretilen enerji, diğer yakıt kompozisyonlarına göre 40 katı artar. Toryum veya toryum içeren yakıt kompozisyonları üzerinde araştırmalar yapılıyor. Rusların ünlü Kurchatov nükleer araştırma merkezinde VVER1000 reaktörlerine toryum yakıt tasarımları uluslararası bir anlayış içinde yavaş da olsa sürdürülüyor. Almanya Julich nükleer araştırmalar merkezinde AVR (Atom Versuchs Reaktor) projesi, OECD/Euratom şemsiyesi altında Avusturya, Danimarka, İsveç, Norveç ve İsviçre’nin katılımı ile toryum yakıtlı DRAGON projesi, Hindistan’da Kamini projesi sürdürülmektedir. Toryum içeren yak tlar: Gaz soğutmalı yüksek sıcaklık reaktörlerinde (RHTGR), hafif su reaktörlerde (LWE), basınçlı su reaktörlerinde (PHWR), sıvı metal soğutmalı reaktörlerde (LMFBR) kullanılması için çok sayıda araştırma yayımlanmış, çok sayıda uluslar arası konferanslar düzenlenmiştir. Geçen sene İstanbul’da bile böyle bir toplantı, çok az sayıda katılımcı ve çok az ilgi çekerek yapılmıştır. Toryum yakıt çeviriminin olgun bir teknoloji haline getirilip ticarileştirilmesinin önünde aşılması gereken önemli engeller vardır. Görünür uranyum rezervlerindeki artış nükleer yakıt üreten şirketlerin ve onlara bağlı araştırma kurumlarının ilgisini negatif yönde etkilemiştir. Uzun vadede toryumun nükleer yakıt olarak tüketilme şansı devam etmektedir. Toryumu yakıt olarak kullanmayı tasarlayan diğer bir tasarım, enerji yükselticilerdir. (Energy Amplifier=EA). Nobel ödüllü ünlü İtalyan parçacık fizikçisi Carlo Rubbia’n n, CERN yüksek enerji fiziği laboratuvarlarında ürettiği özgün bir fikirdir. Zaman zaman Rubbia reaktörü olarak da anılır. Son birkaç senedir nükleer literatürde (AEC=Accelator driven system) hızlandırıcı destekli sistemler olarak geçmektedir. Sistem, protonları 500 MeV siklatronda hızlandırıp, kurşun benzeri ağır metalleri döverek çekirdeklerinden nötron sökme mantığına dayanır. Elde edilen nötron akısı, difüzyon ortamına yerleştirilmiş kritik altı yakıt sistemi içindeki fisil izotopların fisyon yapmalarını sağlamaktır. Sistem kritik altı olduğundan bir nükleer kaza olasılığı yoktur. Düğmeye basıldığında enerji üretimi durur. Hızlandırıcı destekli sistemler tasarım ve kavram olarak uygun olmalarına rağmen, teknik ve ekonomik olabilirliği tartışmalıdır. Ticarileşmesi için çözülmesi gereken ciddi problemleri vardır. HAYKIRMAK ST YORUM Değerli meslektaşım talihsiz bir uçak kazasında kaybettiğimiz merhum Prof. Dr. Engin Ar k ve grubu böyle bir sistemin proton hızlandırıcısının ülkemizde yapılması için çalışmaktaydılar. Umarım hızlandırıcı projesi herhangi bir şekilde yürütülüyordur. 1967 senesinde ODTÜ ve Hacettepe üniversiteleri fizik bölümlerinin ellerinde bulunan fonları birleştirerek bir hızlandırıcı merkezi kurması projesine birkaç genç meslektaşım ile beraber öncülük etmiştik. Ne yazık ki o günkü yöneticiler çok sudan gerekçeler ile bu projenin gerçekleşmesini engellemişlerdi. Şayet o tarihlerde çok basit bir hızlandırıcı ile işe başlamış olabilseydik, ülkemiz fiziği ve mühendisliği bugün bulunduğu yerden çok ileri bir noktada olurdu. TAEK Başkanlığı’nı yürüttüğüm dönemde Avrupa Birliği’nin gurur kaynağı ve dünyanın önde gelen yüksek enerji fiziği araştırmalar merkezi CERN’e ülkemizin üyeliği için yaptığım girişimler de sonuçsuz kalmıştır. Değerli hocam Erdal nönü ve o günkü Dışişleri Bakanı rahmetli smail Cem’in ve TÜBA’nın CERN üyeliği için verdiği destek bile yeterli olmamıştır. Bugün tüm dünya CERN’de gerçekleştirilmekte olan yüzyılın deneyi LHC ile ilgilenmektedir. Türkiye ise bilim ve teknolojinin amiral gemisine uzaktan bakmaktadır. Bu muhteşem araştırma merkezine katılımcı üye olmak Atatürk Türkiye’sinin genç bilim insanlarına yakışır. Araştırma enerjisini kaybetmiş fakat özgün bilgi üretim heyecanını daima canlı tutan bir bilim insanı olarak içimden avazım çıktığı kadar Hayatta en hakiki yol gösterici Bilimdir diye haykırmak geliyor, duyan olursa? NE YAPILMALI? Toryum rezervlerimizden yararlanabilmek için yap lmas gereken, TAEK bünyesinde, örne in Çekmece Nükleer Ara t rmalar Merkezi’nde, halen çal makta olan yak t ara t rmalar ünitesine gereken deste i vermek ve uluslararas kuramsal etkinliklere kat lmakt r. Herhangi bir mühendislik konusunda geliştirme yapılırken göz önünde tutulması gereken, teknolojik olabilirliği ve ekonomik rekabet gücüdür. Toryum içeren yakıtların üretim maliyetleri klasik nükleer yakıtların üretim maliyetlerine göre çok yüksektir. Toryum yakıt çevirimi yüksek aktivite içerdiğinden, üretim maliyeti rekabeti olumsuz yönde etkiler. Teknolojik güçlükler toryumun yakıt olarak tüketileme şansını sıfırlamaz. Gösterilen düşük ilgi, belli bir şansın bulunduğunu ancak ne yüksek ne de sıfır olmadığının kanıtıdır. HENÜZ ARA TIRILIYOR Toryumun sadece bir tane doğal izotopu (Th232) vardır. Uranyuma göre doğada bol miktarda bulunur. 2007 IAEANEA (Uluslararası Atom Enerji Ajansı) verilerine göre toplam görünür rezerv 4,4 milyon olup bunun %13’ü ülkemizde bulunmaktadır. Türkiye rezerv s ralamas nda dünya üçüncüsüdür. Dolayısıyla toryum bizim için önemli bir yeraltı servetidir, şayet kullanmasını bilebilirsek. Doğada bulunan hali ile Th232, fisyon yapan bir ele Ekonomik bunalımdan çıkış yolu Yazının baştarafı 2. sayfada Amerika’da hükümet harcamaları ekonomikten çok politik engellere uğrar. Bu harcamalara getirilen sınırlamalar, sosyal hizmetlere ayrılan oranın düşüklüğü;Amerikan toplumunda güç dengelerinin bozukluğunun bir sonucudur... ABD, bir mali oligarşinin elindedir. Bu, belki de dünyanın en güçlü idareci sınıfıdır. Bu gücün, ABD’nin bir emperyalist devlet olarak oynadığı rolde büyük etkisi vardır. 2007’den beri ABD’nin askeri harcamalarının 1 trilyon doları aştığını, 70 yıldan beri hükümetlerin sivil harcamalarının çok düşük kaldığını belirttikten sonra, şöyle diyorlar yazarlar: “Bu bir politik olayd r. Sivil harcamalar engelleyen güçler ancak bir sosyal ayaklanmayla yenilebilir.” CBT 1146 / 14 6 Mart 2009 Şu hatırlatmayı da yapıyorlar: “Obama idaresi, bugünkü sava bütçesini koruyaca n , Afganistan’da sava güçlerini artt raca n aç klad bile. ABD’nin askeri harcamalar art k bir sava düzeyinde ve bütün dünyadaki askeri harcamalar n yar s oran nda... Modern askeri üretim yüksek teknikle gerçekle tirildi i için bu harcamalar n i alan açmak aç s ndan da büyük bir ans yok. Medya, Amerika’da halk n ya am düzeyi dü erken, ekonominin büyük bir bölümünün sava a yönlendirilmesini izah edemiyor.” Yazarlar, ABD idarecilerinin bu militarist ve yayılmacı politikalarının bir dünya sava na kadar gidebileceğine işaret ettikten sonra, bu atomlu dünyada, savaş hazırlıklarının ve sorunları savaşlarla çözme yolunun nasıl bir tehlike olduğunu hatırlatıyor. Bu koşullarda, Obama idaresi, bunalıma çare bulmak istiyorsa, sivil harcamaları arttırmak zorunda. Bu harcamaların bir kısmını kurtarma operasyonlarına (batan banka, şirket gibi) yapacaktır, bir kısmıda yoksullaşan halka. Geçici ve sınırlı sosyal yardımlar yapılacak. Bu yardımlar hiçbir zaman tüketimi arttırıp iç pazarı açacak düzeyde olmayacak. Devlet ve mahalli idareler hiçbir zaman gerekli yatırımları yapamayacaklar. Bu nedenlerle durgunluk, mali ve ekonomik bunalım sürecek. Yapılan reformlar ne kadar radikal olursa olsun, Amerikan toplumunda güç dengeleri değişmedikçe bunalıma radikal bir çare bulunamayacak. Sosyal ve ekonomik dengesizliğin düzelmesi ise ancak tabandan gelen eylemlerle gerçekleşebilecek. Kapitalizmin zararları; dünya halklarına getirdiği tehlikeler ancak bu düzene karşı yapılacak savaşlarla önlenebilecek. Sonuçta, kapitalist düzenin tuğlalarını birer birer yıkmak ve bir sosyalist düzene gitmekten başka çare yoktur.