Hafif su reaktörleri, nükleer çekirdekteki helyum veya tuz gibi diğer soğutucu maddeler lehine sudan tamamen kaçınan tasarımlar. Bu reaktörler, diğer olasılıkların yanı sıra fosil yakıt tesislerini değiştirerek, temiz hidrojen üretimini güçlendirerek ve yenilenebilir enerjiyi güçlendirerek karbondan arındırma hedeflerine ulaşılmasına yardımcı olma potansiyeline sahiptir. Aşağıda verile literatürlerden de anlaşılabileceği gibi, birçok yeni nesil reaktör tipi tanımlanmaktadır. Burda aldıklarımızın özellikle, makale ve sunum olmasına rağmen bizim için Yozgat il sınırlarında olabilecek mümkün olabilecekleri ki az suya ihtiyaç olanları ve küçük ölçekli olanları altı yeni nesil reaktör tipleri uygun görüldü. Bunlar: 2.a)Yüksek sıcaklık gaz reaktörü (HTGR) 2.b) Çok yüksek sıcaklık reaktörü (VHTR) 2.c) Erimiş tuz reaktörü (Molten Solt Reaktors MSR) 2.d) Süper kritik su soğutmalı reaktör (SCWR) 2.e) Gaz soğutmalı hızlı reaktör (GFR) 2.f) Sodyum soğutmalı hızlı reaktör (SFR) Özellikle Yozgat bölgesinde gerek güvenirlik gerekse sürdürülebilirlik milli ve bölgesel imkanların temin ve kullanımı açısından erimiş tuz reaktörü (molten salt reaktör MSR), sodyum soğutmalı hızlı reaktör (sodium coold reactor SFR) lerin daha uygun olacağı yaptığım ön çalışmalar açısından ağır basmaktadır. bu iki tür reaktörün daha kapsamlı bilgilendirmeyi uygun bulmakla birlikte diğer dört öngörülen tiplere de kısaca değinilecektir. En gelişmiş tasarımlardan olan sodyum soğutmalı hızlı reaktör ve erimiş tuz reaktörü güvenlik açısından da ön plana çıkmaktadır.[3-5] Çok yüksek sıcaklıklı reaktörler, önceki nesillere göre çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışır. Bu, kükürt- iyot döngüsü ve verimli hidrojen üretimi gibi karbon-nötr yakıtların sentezi için yüksek sıcaklıkta elektroliz sağlar.[2] 2.a)Yüksek sıcaklık gaz reaktörü (HTGR) Yüksek sıcaklık gaz-soğutmalı reaktör (HTGR) tipik olarak geleneksel reaktörlerin iki veya üç katı sıcaklıklarda çalışır. Grafit kontrollüdür ve helyum soğutması kullanır. Daha düşük güç yoğunluğu sunar. HTGR, TRISO partikül yakıtı ile çalışır. Yakıt bireysel parçacıklardan yapılmıştır. TRISO, nihai atık ürünleri yavaşlatmak için üç kat karbon veya seramik malzemelerle kaplanmış uranyum, karbon ve oksijenden oluşur. Yakıt silindirik veya "çakıl taşları" adı verilen bilardo topu büyüklüğünde küreler halinde imal edilir. Nötron, korozyon, oksidasyon ve yüksek sıcaklıklara karşı konvansiyonel yakıtlara göre daha dayanıklıdır. Bu çakıllar yüksek sıcaklıklarda çalışabilen reaktörde erimezler. Yakıt reaktör boyunca kademeli olarak ilerler. Kullanılan çakıllar reaktörün altından çıkarken üstte taze çakıllar onların yerini alır.
Çok yüksek sıcaklıklı reaktör (VHTR), helyum veya erimiş tuz kullanan, tek geçişli uranyum yakıt döngüsüne sahip, grafit kontrollü bir çekirdeğe sahiptir. Reaktörün tasarımı, 1.000 °C'lik bir çıkış sıcaklığı öngörmektedir. Çekirdek prizmatik blok veya çakıl yataklı tasarım olabilir. Yüksek sıcaklıklar termokimyasal kükürt-iyot çevrimi işlemi yoluyla proses ısısı veya hidrojen üretimi gibi uygulamaları mümkün kılar. Ocak 2016'da, Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı tarafından reaktör geliştirmelerini ilerletmek için X-energy'ye 40 milyon $'a kadar beş yıllık bir hibe sağlandı.[4][5][6] Xe-100, 80 MWe veya 'dörtlü paket' içinde 320 MWe üretecek bir PBMR'dir.[7]
2.c) Erimiş tuz reaktörü (Molten Solt Reaktors MSR)
Yozgat için MSR tipinin daha uygun oduğu düşüncesi ile MSR reaktörünü daha geniş alınmasında fayda görüyorum. Grafit elde edilmesi için kömür madenlerinin ilimizde olması, tuz kullanımı için gerekli tuz yataklarının yakın ilimiz sınırları içinde bol miktarda olması ve de ana yakıt maddesi uranyumunda Yozgat Sorgun’da bulunması MSR reaktörünün kurulması fikrini öne çıkarır. Erimiş Tuz Reaktör Sistemi, dolaşımdaki erimiş tuz yakıt karışımında fisyon gücü üretir ( Şekil 2 c) MSR
aşağıda gösterilmiştir]. MSR'ler, birincil seçenek olarak Na ve Zr florürler ile erimiş florür karışımı içinde çözünmüş uranyum veya plütonyum florürlerle beslenir. MSR'ler, tercih edilme sebepleri;
- MSR'ler zincirleme reaksiyon için gerekli olan nötronları verimli kullanır ve aktinit yakma ve/veya yüksek dönüşüm için avantajli bir reaktör tipidir.
Devamı Yarın...