Erimiş tuz reaktörü

Bir erimiş tuz reaktörünün şeması

Erimiş tuz reaktörü veya Eriyik tuz reaktörü (MSR) (İngilizce: molten salt reactor), baş nükleer reaktör soğutucusu ve yakıtının erimiş tuz olan IV. nesil nükleer reaktördür. MSR'ler daha yüksek bir termodinamik verimlilik için su soğutmalı reaktörlere göre daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilmektedirler.[1] Yüksek sıcaklıklarda çalışabildikleri için bu tip nükleer reaktörlerin ısıl verimi günümüzdeki nükleer reaktörlere göre oldukça yüksektir. Ayrıca şu anki nükleer reaktörler 150 ATM ve üzeri basınçta çalışırken, erimiş tuz reaktörleri atmosferik basınçta çalışırlar, bu da çok daha güvenli ve küçük olmalarını sağlar.[2]

Nükleer yakıt (genellikle uranyum ya da Toryum) tuz içinde çözünmüş olarak bulunur. Erimiş tuz hem yakıtın nükleer reaktör içerisinde deviniminden hem de ısı enerjisinin aktarımından sorumludur. Erimiş tuz olarak bazı reaktör dizaynlarında NaF (sodyum flörür), bazılarında ise FLiBe kullanılmaktadır.

Erimiş tuz reaktörleri, ilk olarak 1954'te Amerikan ordusunun nükleer bombardıman uçağı projesi için dizayn edilmiş ve Amerikan Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı (ORNL) tarafından 1965'te hayata geçirilmiştir. 4 yıl faaliyet gösteren bu proje, 1969'da Amerikan hükûmeti tarafından iptal edilmiş olsa da üstün güvenlik özellikleri, çok daha az nükleer atık oluşturması ve yakıt olarak uranyumdan çok daha fazla bulunan toryum kullanabilmesi sayesinde gündeme gelmiştir.

Tarihçe

"Molten Salt Reactor Experiment" (1965-1969)

1950'li yıllardan itibaren Sovyetler Birliği ile silahlanma ve teknoloji alanında bir yarışa giren Amerika Birleşik Devletleri, Sovyetler Birliği üzerindeki hava hakimiyetini artırmak için aylarca havada kalabilecek bir bombardıman uçağı projesi üzerinde çalışıyordu. Bunun için Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı bünyesinde, bir uçağın içine sığacak boyutta bir nükleer santral geliştirme çalışmaları başladı.

MSRE (Molten Salt Reactor Experiment) tasarımı, 1965

Projenin yöneticisi, Basınçlı su reaktörünün (İngilizce: Pressurized Water Reactor, PWR) tasarımcısı, ünlü fizikçi Alvin Weinberg'dir.

Weinberg ve ekibinin hayata geçirdiği bu nükleer reaktör, 7.4 MW gücünde olup tuz olarak FLiBe (LiF ve BeF2 karışımı) ve yakıt olarak uranyum kullanmaktaydı.

4 yılın sonunda oldukça başarılı sonuçlar alınmasına rağmen dönemin Amerikan başkanı Richard Nixon tarafından projeye ayrılan bütçe tamamen kesildi ve Alvin Weinberg, Oak Ridge Labarotuvarı'ndaki görevinden alındı. Bunun nedenleri arasında, kıtalararası balistik füzelerin geliştirilmesi ve dolayısıyla nükleer uçaklara gerek kalmaması ve erimiş tuz reaktörlerinin nükleer bomba yapmaya çok uygun olmaması gösterilir. Amerikan hükümeti, bütçesini daha kolay plütonyum üretebilecek nükleer reaktör tasarımlarına ayırmayı seçmiştir.[3]

Güncel tasarımlar

Çin ve Hindistan, ulusal bilim ajansları aracılığıyla erimiş tuz reaktörleri tasarımları üzerine çalışmaktalardır. Amerika Birleşik Devletleri'nde ise bu çalışmalar birkaç şirket tarafından tamamlanmaktadır:

FliBe Energy - Sıvı Flörür Toryum Reaktörü - Liquid Flouride Thorium Reactor (LFTR)

Transatomic Power - Atık Dönüştürücü Erimiş Tuz Reaktörü - Waste Annihilating Molten Salt Reactor (WAMSR)

Terrestrial Energy - Entegre Erimiş Tuz Reaktörü - Integrated Molten Salt Reactor (IMSR)

Kaynakça

  1. ^ Williams, Stephen (16 Ocak 2015). "Molten Salt Reactors: The Future of Green Energy?". ZME Science. 29 Temmuz 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Eylül 2016. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 18 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2017. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". 15 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2017. 

Dış bağlantılar

Wikimedia Commons'ta Erimiş tuz reaktörü ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.