Çin'deki bilim insanları, deneysel bir nükleer reaktöre ilk kez durdurmadan yakıt ikmali yaparak önemli bir başarıya imza attı. Bu gelişme, fosil yakıtlardan uzaklaşma ve daha verimli, düşük karbonlu enerji kaynaklarına yönelme yolunda büyük bir adım olarak görülüyor.
Sıvı toryum ile çalışan bir erimiş tuz reaktörü prototipi kullanılarak elde edilen bu atılım, Çin'i nükleer inovasyonda küresel öncü konuma taşıdı. Projenin baş bilim insanı, bu başarının ülkenin uzun soluklu araştırma ve geliştirme çabalarının sonucu olduğunu belirtti.
Toryum reaktörleri ilk olarak 1950'lerde ABD'de geliştirilmişti, ancak ABD'nin tamamen uranyuma odaklanmasının ardından bu araştırmalar terk edildi. Daha sonra kamuya açıklanan bu erken dönem araştırmalardan Çinli bilim insanları faydalandı.
Projenin başındaki isim, ABD'nin araştırmalarını kamuya açık bıraktığını, doğru halefi beklediğini ve kendilerinin o halef olduklarını ifade etti. Uzun vadeli ve istikrarlı çalışmanın önemini vurgulayarak, nükleer alanında "hızlı kazanımlar olmadığını", 20-30 yıl boyunca tek bir şeye odaklanarak "stratejik dayanıklılığa" sahip olmak gerektiğini ekledi.
Haziran 2024'te faaliyete geçen reaktörün bulunduğu tesisin, ülkenin kuzeyinde, Moğolistan sınırına yakın Gobi Çölü'nde gizli olduğu bildiriliyor. Bu reaktör, sürdürülebilir olarak 2 megavat (2MW) enerji üretebilir – bu, yaklaşık 2.000 haneye yetecek ve standart santrallerin minimum kapasitesinin yaklaşık iki katıdır.
Terk Edilmiş Bir Teknoloji, Bol Bir Yakıt Kaynağı
Toryum reaktörleri, erimiş tuz reaktörlerinin (MSR) bir türüdür. Bu reaktörlerde yakıt kaynağı, hem soğutucu hem de yakıt karışımının bir parçası olarak erimiş bir tuz içinde çözülür.
Reaktör odasına beslenen bu karışım, 600 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklara ısıtılır ve yüksek enerjili nötronlarla bombardıman edilerek toryumun uranyum-233 atomlarına dönüşmesine ve nükleer fisyon yoluyla enerji salmasına neden olur.
Erimiş tuz nükleer reaktörleri, katı yakıtlı muadillerine göre önemli ölçüde daha güvenli kabul edilir çünkü erime yaşayamazlar – zaten erimiş yakıtları havaya maruz kaldığında basitçe soğur ve katılaşır. Bu, Çernobil (1986) ve Fukuşima (2011) gibi felaketlerin bir toryum reaktörüyle mümkün olmayacağı anlamına gelir. Bu reaktörler ayrıca standart uranyum reaktörlerine göre önemli ölçüde daha az nükleer atık üretir. Hatta, katı yakıtlı uranyum reaktörlerinden çıkan atıklar erimiş tuz reaktörlerine yakıt olarak beslenebilir.
Uranyum MSR'lerde kullanılabilse de, bilim insanları genellikle toryumu tercih eder çünkü madenciliği daha kolaydır ve uranyumdan üç kat daha boldur.
Çin, tam kapasiteli bir toryum enerjisi santralini faaliyete geçirmeyi uzun süredir hedefliyor. Ülke, dünyanın küresel karbon emisyonlarının yaklaşık %27'sine katkıda bulunuyor ve Çin Devlet Başkanı, 2060 yılına kadar karbon-nötr olmayı hedefliyor.
Toryum, Çin için bu hedefe ulaşmada özellikle cazip bir yol çünkü ülke topraklarında yakın zamanda çok büyük miktarda bu element keşfedildi. Bazı tahminlere göre, ulusal bir coğrafi araştırma, ülkenin enerji ihtiyaçlarını 60.000 yıl boyunca karşılayacak kadar bu malzemeye sahip olduğunu buldu.
Erimiş tuz reaktörü konseptleri ilk olarak 1946'da nükleer enerjili süpersonik bir jet yaratma planının bir parçası olarak tasarlandı. Ancak deneyler, erimiş tuzun reaktör metalini aşındırması gibi birçok engelle karşılaştı ve 1954'te terk edildi. O zamandan beri birkaç grup uygulanabilir toryum reaktörleri yapmayı denedi, ancak elementin zayıf radyoaktivitesi fisyon reaksiyonlarını sürdürülebilir seviyelere çıkarmayı zorlaştırdı.
Çin'in, 1970'lerden beri üzerinde çalıştığı toryum erimiş tuz reaktörlerindeki bu teknik sorunları nasıl çözdüğü henüz tam olarak net değil. Ancak baş bilim insanı, bunu tutarlı ve adanmış çalışmaya bağlıyor.
