Merhaba sevgili okurlarım! Bugün sizlere nükleer enerji konusunda bir yazı hazırladım. Bildiğiniz gibi nükleer enerji, atom çekirdeğinin bölünmesi veya birleşmesi sonucu ortaya çıkan devasa enerjidir. Nükleer enerjiyi elektrik üretmek için kullanan santrallere ise nükleer santral denir. Peki nükleer santrallerde hangi yakıtlar kullanılır? Uranyum, plütonyum ve toryum! Evet yanlış duymadınız, toryum da bir nükleer yakıttır. Hatta bazılarına göre geleceğin yakıtıdır. Bu yazımda sizlere toryumun ne olduğunu, nükleer enerjide nasıl kullanıldığını ve tarihi gelişimini anlatacağım. Ayrıca Çin'in toryum konusundaki çalışmalarından ve Türkiye'nin nükleer enerji politikasından da bahsedeceğim. Hazırsanız başlayalım!
Toryum nedir? Toryum, periyodik tablonun 90 numaralı elementidir. Adını İskandinav tanrısı Thor'dan alan toryum, doğada en çok bulunan radyoaktif elementlerden biridir. Toryumun en kararlı izotopu olan Th-232'nin yarılanma ömrü yaklaşık 14 milyar yıldır. Bu da evrenin yaşıyla hemen hemen aynıdır! Toryumun rengi gümüşi gri olup, oksitlendiğinde koyu kahverengiye dönüşür. Toryumun en önemli özelliği ise bölünebilir bir element olmamasıdır. Yani toryum tek başına fisyon yapamaz ve zincir reaksiyonu başlatamaz.
Peki toryum nasıl nükleer enerjide kullanılır? Toryumun nükleer enerjide kullanılabilmesi için önce bölünebilir bir elemente dönüştürülmesi gerekir. Bunun için de toryumu nötron bombardımanına tutmak lazım. Nötron bombardımanında Th-232 izotopu Th-233'e dönüşür. Th-233 ise çok kısa bir süre sonra bölünebilir bir element olan U-233'e dönüşür. İşte bu U-233 izotopu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilir.
Toryumun nükleer enerjide kullanımının tarihi Toryumun nükleer enerjide kullanımının tarihi aslında çok eskilere dayanır. Toryumu ilk kez 1828 yılında Norveçli kimyager Morten Thrane Esmark bulmuştur. Ancak toryumun radyoaktif olduğunu fark eden ilk kişi ise 1898 yılında Marie Curie olmuştur. Toryumun nükleer enerji potansiyelini ise ilk kez 1939 yılında Alman fizikçiler Otto Hahn ve Fritz Strassmann ortaya çıkarmıştır.
Toryumun nükleer enerjide kullanımının ilk örneği ise 1954 yılında ABD'de gerçekleştirilmiştir. ABD Atom Enerjisi Komisyonu tarafından yapılan deneyde, bir denizaltının reaktöründe uranyum yerine toryum kullanılmıştır. Bu deney başarılı olmuş ve denizaltı 62 gün boyunca toryumla çalışmıştır. Bu deneyden sonra ABD, toryumun nükleer enerjide kullanımı için birçok araştırma yapmıştır. Ancak soğuk savaş döneminde uranyumun hem enerji hem de silah olarak kullanılabilmesi, toryumu göz ardı etmelerine neden olmuştur.
Çin ise toryumun nükleer enerjide kullanımı konusunda çok daha ileri bir ülkedir. Çin, 2011 yılında dünyanın ilk toryumlu nükleer santralini kurma projesini başlatmıştır. Bu proje kapsamında Çin, sıvı florür tuz reaktörü (LFTR) adı verilen bir reaktör tipi geliştirmiştir. Bu reaktör tipi, toryumu sıvı halde kullanarak çok daha verimli ve güvenli bir enerji üretimine imkan tanımaktadır. Çin'in hedefi, 2030 yılına kadar ticari olarak çalışabilecek bir toryumlu nükleer santral kurmaktır.
Toryumun nükleer enerji açısından uranyumdan avantajlı yanları şunlardır:
- Toryum, doğada uranyuma göre çok daha fazla bulunur. Dünyadaki toryum rezervleri yaklaşık 6 milyon ton iken, uranyum rezervleri yaklaşık 1 milyon tondur.
- Toryum, uranyuma göre çok daha verimli bir yakıttır. Toryumun %100'ü bölünebilirken, uranyumun sadece %0.7'si bölünebilir. Ayrıca toryum, uranyuma göre çok daha az atık üretir.
- Toryum, uranyuma göre çok daha güvenli bir yakıttır. Toryum, bölünebilir bir element olmadığı için kendi başına zincir reaksiyonu başlatamaz. Bu da kazaların önlenmesine yardımcı olur. Ayrıca toryum, uranyuma göre çok daha az radyoaktif olduğu için çevreye ve insan sağlığına daha az zarar verir.
- Toryum, uranyuma göre çok daha barışçıl bir yakıttır. Toryum, nükleer silah yapımında kullanılamaz. Çünkü toryumun bölünmesi sonucu ortaya çıkan U-233 izotopu, U-232 izotopu ile karışmış halde bulunur. U-232 izotopu ise çok yüksek radyasyon yaydığı için nükleer silah yapımını imkansız hale getirir.
Türkiye ise nükleer enerji konusunda henüz yeni adımlar atan bir ülkedir. Türkiye'nin ilk nükleer santrali olan Akkuyu Nükleer Santrali'nin inşaatına 2018 yılında başlanmıştır. Bu santral Rusya ile yapılan bir anlaşma sonucu kurulmuştur ve Rus yapımı VVER-1200 tipi reaktörler kullanacaktır. Bu reaktörler uranyum yakıt kullanmaktadır. Türkiye'nin ikinci nükleer santrali olan Sinop Nükleer Santrali'nin ise Japonya ile yapılan bir anlaşma sonucu kurulması planlanmaktadır. Bu santral Japon yapımı ATMEA1 tipi reaktörler kullanacaktır. Bu reaktörler de uranyum yakıt kullanmaktadır.
Türkiye'nin toryum konusunda ise henüz somut bir adımı yoktur. Ancak Türkiye'nin önemli bir toryum potansiyeli olduğu bilinmektedir. Türkiye'de yaklaşık 380 bin ton toryum rezervi olduğu tahmin edilmektedir. Peki sizler nükleer enerji hakkında ne düşünüyorsunuz? Sizce nükleer enerji Türkiye'de olmalı mı?
