Yeni bir nükleer yakıt: Toryum

Dünya kurtuluşunu yeni enerji kaynaklarında arıyor. İklim değişikliğini yavaşlatmak, fosil yakıtlardan uzaklaşarak atmosfer kirliliğine engel olmak için toplantı üzerine toplantı yapılıyor. Araştırmalar için milyarlar harcanıyor. Bugüne kadar gözardı edilmiş enerji kaynaklarını kullanabilme yolları aranıyor.

Su, rüzgar ve güneş enerjileri bu konuda ilk akla gelenler. Batı Avrupa rüzgar enerjisine kurtuluş gibi bakarken son 30 yıldır ihmal edilen nükleer enerji de yeniden ön plana çıkmaya başlıyor. Nükleer enerji santrallarının olumsuzlukları yenilmeye çalışılıyor.

Nükleer santralların yakıtı olan Uranyum (U-235) iki büyük olumsuzluğu beraberinde getiriyor. Bunlardan birincisi, parçalanan U-235 yakıtından nükleer silahın hammaddesi olan Plutonium'un oluşması ve böylece nükleer enerji kullanımında öne çıkan gelişmekte olan ülkeler için kolayca nükleer silahlara sahip olma yolunun açılması. İkincisi de nükleer santral atıklarının nasıl saklanacağı konusunda bugün dahi bir çözüm bulunamamış olması.

Bütün bu olumsuzluklara karşın son 5 yılda dünyada 40'a yakın yeni nükleer santralın yapımına başlandı, bir o kadarın yapımı için de projeler ilerlemekte. Bu durumda daha az zararlı nükleer yakıt konusu güncellik kazanmış durumda. İşte burada toryum daha temiz yakıt seçeneği olarak öne çıkmakta. Peki, biz neden bu durumla ilgileniyoruz? Çünkü bilinen toryum rezervlerinin yaklaşık % 15'i Türkiye'de bulunmakta. Avustralya ve ABD'den sonra en büyük rezervler bizde!

Eskişehir-Sivrihisar yöresinde % 0,21 tenörlü kompleks cevher 2008 yılı dünya toryum kaynaklarında 344.000 ton olarak kaydedilmektedir. Ülkemizde toryum rezervi tespiti 1959 yılında başlamıştır. 1983 yılında kabul edilen yasa ile de bu rezervlerin işletilmesinin devlet tarafından yapılmasına karar verilmiştir. Cevherin zenginleştirilmesi ile ilgili sorunların henüz çözülmemesine rağmen, dünyada toryum kullanımının ön plana çıkması ile bu konuda yapılacak araştırmaların ağırlık kazanacağına şüphe yoktur.

1828 yılında İsveçli bilim adamı Berzelius tarafından keşfedilen toryum elementi kendiliğinden 'bölünen' (fissile) radyoaktif yakıt değildir. Ancak nükleer reaktör içinde nötron bombardımanı ile bölünebilir ürün veren 'verimli' (fertile) bir nükleer yakıt kaynağıdır. Toryumun nükleer yakıt olarak kullanılması için ilk denemelere 1945-1958 yılları arasında ABD'de Manhattan projesi ile başlandı. 1958-1980 yılları arasında ABD, Almanya ve Fransa'da ilk prototip toryum reaktörleri inşa edildi. 1980-2000 yılları arasında ABD başkanları Ford ve Carter'ın nükleer enerjiyi desteklememeleri ile toryum yakıtlı reaktörlere ilgi azaldı. 1993 yılında Nobel ödülü sahibi Prof. Carlo Rubbia, Avrupa Nükleer Enerji Merkezi'nde (CERN) ilk toryum yakıtlı enerji yükseltici reaktörleri tasarladı. 1998 yılında bu tasarının fizibilite projesi tamamlandı, santral prototipi de büyük bir olasılıkla 2009 yılında gerçekleşecek. 2010 yılından sonra da seri üretime başlanacak.

Bugün 'temiz' enerji konusunda talebin artması ile toryum yakıtı kullanan reaktörler konusundaki çalışmalara da yeniden hız verildi. Bu konuda öncülüğü Hindistan aldı. Önemli ve kolay zenginleştirilebilir toryum rezervlerine sahip olan Hindistan kurmayı planladığı tüm nükleer santrallarda yakıt olarak toryum kullanılmasını planlamakta. Ülkenin 150 milyar dolar tutarında bir nükleer santral yatırımı planladığı düşünülürse, projenin ekonomik ağırlığı daha iyi anlaşılabilir. Kamini araştırma reaktörü nükleer yakıt olarak toryumdan elde edilen U-233 kullanmaktadır. Hindistan Teknoloji Bakanlığı 2008 yılı itibarıyla 30.000 ton toryumun depolandığını bildirmektedir. ABD firması DBI, toryum yakıtlı bir nükleer reaktör kurmak için Hindistan'a teklif vermiştir.

Toryumun nükleer yakıt olarak kullanılması konusunda en önemli çalışma Rusya'da Kurchatov Enstitüsü'nde yapılmaktadır. 2002 yılından beri süregelen çalışmalar ABD'de kurulu Thorium Power firması tasarımlarına göre yürütülmektedir. Planlanan toryum reaktöründe yakıt yenilemesinin 9 yılda bir yapılması öngörülmektedir. Uranyum yakıtı kullanan reaktörlerde bu süre 3-4 yıldır.

Toryum yakıtı kullanan reaktörlerde Chernobyl reaktörleri gibi erime sorunu olmadığı, nükleer atık sorununun, ortadan kalkmamakla beraber, asgariye indiği ve nükleer silah yapımı bakımından da daha barışçıl oldukları düşünülürse, 2010-2020 yılları arasında, küresel enerji krizini çözmek için toryum yakıtlı reaktörlerin kullanılmaya başlanacağına kesin gözle bakılmalıdır.

Düşük tenörlü olsa bile Türkiye'nin zengin toryum yataklarına sahip olması, elde edilecek temiz enerji ile bu konuda dışa bağımlılıktan kurtulması açısından çok önemlidir.