Nükleer atıkta yeni kullanım: Milyarlarca dolarlık potansiyel.
ABD’de depolanan yüksek seviyeli nükleer atığın yeniden işlenmesi için geliştirilen yeni proje, uranyum ve plütonyum gibi maddeleri geri kazanmayı amaçlıyor. PaCERS teknolojisiyle ayrıştırma süresi saatlerden saniyelere inebilir.
ABD’de depolanan yüksek seviyeli nükleer atık için yeni bir geri kazanım yaklaşımı geliştiriliyor. REDUCE adı verilen proje, kullanılmış yakıttaki uranyum, plütonyum ve bazı radyoaktif izotopları yeniden değerlendirmeyi hedefliyor. Çalışmanın merkezinde, ayırma sürecini hızlandırmayı amaçlayan PaCERS teknolojisi yer alıyor.
Atık değil, ham madde mi?
ABD, nükleer reaktör kapasitesi yüksek bir ülke olsa da kullanılmış yakıtı yeniden işleme konusunda uzun süredir temkinli davranıyor. 1970’lerde bu alanda geri adım atılması, büyük miktarda yakıtın depolama odaklı yönetilmesine yol açtı. Şimdi ise bu stokların içinde hâlâ ekonomik değer taşıyabilecek maddeler bulunduğu görüşü öne çıkıyor.
Kullanılmış nükleer yakıtın yaklaşık yüzde 90’ının uranyum ve plütonyumdan oluştuğu belirtiliyor. Bunlara ek olarak Stronsiyum-90, Rodyum-103, Paladyum-105-110 ve Amerikyum-241 gibi izotoplar da farklı kullanım alanları açısından değerlendiriliyor. Bu tablo, nükleer atığın yalnızca bertaraf edilmesi gereken bir yük olmadığını, aynı zamanda yeniden işlenebilecek bir kaynak olabileceğini gösteriyor.
Nükleer atığın yeniden işlenmesinin vaatleri ve riskleri
- Depolanan malzemeden ekonomik değer çıkarma ihtimali doğuyor.
- Daha az atık, uzun vadeli depolama baskısını azaltabilir.
- Bazı kısa ömürlü izotoplar, işlem sırasında kaybedilmeden geri alınabilir.
- Ayrıştırma süreci teknik ve güvenlik açısından yüksek hassasiyet istiyor.
- Plütonyumun kontrolsüz yoğunlaşması ciddi bir nükleer güvenlik başlığı olarak kalıyor.
PaCERS nasıl çalışıyor?
REDUCE projesi SHINE Technologies, Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Case Western Reserve Üniversitesi tarafından geliştiriliyor. Projedeki PaCERS, yani Radyokimyasal Ayırma için Paketlenmiş Santrifüj Ekipmanları, klasik kimyasal ayırma yöntemlerini daha hızlı hale getirmeyi amaçlıyor.
Geleneksel yöntemde kullanılmış yakıt önce nitrik asitte çözülüyor. Ardından farklı elementlerin birbirinden ayrılması gerekiyor. PUREX adı verilen yaygın yöntemde bu işlem büyük kolonlarda, sıvıların yerçekimi etkisiyle ayrışmasına dayanarak yapılıyor. Ancak bu yaklaşım uzun sürüyor ve radyasyon nedeniyle kullanılan bazı kimyasallar zamanla bozulabiliyor.
PaCERS ise yerçekimi yerine santrifüj kuvvetini kullanıyor. Sistem, çözeltiyi 1000 g'nin üzerindeki bir kuvvete maruz bırakarak ayrışmayı hızlandırmayı hedefliyor. Böylece saatler sürebilen işlem, saniyeler düzeyine inebilir.
Güvenlik ve ölçek avantajı
Yeni yöntemin en dikkat çekici taraflarından biri, daha az sıvı kullanılması. Bu, tesislerin daha küçük ölçekte kurulmasının önünü açabilir. Aynı zamanda kısa yarı ömürlü bazı izotopların işlem sırasında kaybedilmeden geri kazanılması mümkün olabilir.
Tasarımın bir diğer hedefi de plütonyumun istenmeyen biçimde yoğunlaşmasını engellemek. Bu nokta, projeyi yalnızca ekonomik açıdan değil, nükleer güvenlik açısından da önemli hâle getiriyor.
Uzun vadeli hedef ne?
Araştırmacıların hedefi, yalnızca yakıt ve izotop geri kazanımı değil. Aynı zamanda depolanması gereken nükleer atık miktarını ve bunun uzun vadeli riskini azaltmak istiyorlar.
Yaklaşımın bir başka ayağında, yeniden kullanılamayan bazı radyoaktif elementlerin gelecekteki fisyon reaktörlerinden ya da özel sistemlerden gelen nötronlarla dönüştürülmesi fikri bulunuyor. Bu yöntem başarılı olursa, bazı maddelerin daha kısa zaman ölçeklerinde tükenmesi ve binlerce yıl sürebilecek depolama ihtiyacının azalması mümkün olabilir.
Bu haber işinize yaradı mı?
Hüseyin Gülbahçe
Kurucu · Genel Yayın YönetmeniAjans Dijital'in kurucusu ve genel yayın yönetmeni. Teknoloji, bilim, yapay zekâ, pazarlama ve kültür-sanat gündemini izler; sitedeki haberlerin seçimi, yazımı ve podcast yayınlarından sorumludur.
İlgili haberler Tümünü gör
