Sırasını bekleyen muazzam enerji: Toryum

Türkiye dünyanın en zengin Toryum madenlerine sahip ülkelerden biri olarak gösteriliyor.

Silahlanma yarışı ve güvenlik kaygılarının ön plana çıktığı günümüzde uranyum kadar ilgi görmeyen toryum madeni henüz ekonomik boyutta devreye girmemekle birlikte sırasını bekleyen muazzam bir enerji kaynağı durumunda. Yeşil nükleer enerji olarak adlandırılan toryumun, dünyadaki enerji problemini büyük ölçüde çözebileceği ifade ediliyor. Yapılan araştırmalar ile toryum madeni kanser tedavisi başta olmak üzere yeni teknolojilerin geliştirilmesinde de kullanılacak.

Toryum nedir?

Toryum ilk kez 1828 yılında Norveçli mineralog Morten Thrane Esmark tarafından keşfedilmiş, element adını da mitolojide savaş tanrısı olarak kabul edilen Thor'dan almıştır.

Toryum, uranyum gibi doğada serbest halde bulunmaz, yaklaşık 50 civarında mineralin yapısı içinde yer alır.

Bunlardan sadece monazit, torit, torianit ve allanit toryum üretiminde kullanılmaktadır. Bu mineraller de genellikle nadir toprak elementleri (NTE) ile birlikte bulunmaktadır.

Toryum tek başına nükleer yakıt olarak kullanılamaz. Şu anda yapılan araştırmalardaki en önemli konu toryumun nükleer bir yakıt olarak

çevrim sorunu

dur.

Nükleer enerji hammaddesi olarak gösterilen toryum henüz ekonomik boyutta devreye girmemekle birlikte

sırasını bekleyen muazzam bir enerji kaynağı durumunda

Toryum enerjisi

Yeşil nükleer enerji

olarak adlandırılan toryumun dünyanın enerji problemini çözebileceği ifade ediliyor. Toryumun enerjide kullanımı günümüz teknolojisiyle pek mümkün olmasa da bu konuda çalışmalar devam ediyor. Yenisafak.com’a değerlendirmelerde bulunan Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) Bilim Komitesi Üyesi ve TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Öğretim Üyesi

Prof. Dr. Saleh Sultansoy

, Toryum’un kullanılması için tetikleyici dış nötron kaynağına ihtiyaç olduğunu vurgulayarak, bu bağlamda iki seçenekten bahsediyor:

Geleneksel Teknolojiler (MOX: %5 U veya Pl, %95 Th)

Hızlandırıcı Sürümlü Sistemler (ADS)

Geleneksel teknolojiler arasında Toryum kullanmaya müsait olanlar:

Heavy Water Reactors (PHWRs)

HighTemperature Gas Cooled Reactors (HTRs)

Boiling (Light) Water Reactors (BWRs)

Pressurised (Light) Water Reactors (PWRs)

Fast Neutron Reactors (FNRs)

Heavy Water Reactors (PHWRs) teknolojisinin en uygun seçenek olduğunu ifade eden Sultansoy, “Reaktör ihalelerinde bunlardan biri seçilmelidir.

Geleneksel teknolojilere dayalı toryum yakıtlı reaktörlerin 5-10 yıl içinde ticarileşmesi öngörülüyor

” açıklamasında bulundu.

Endüstriyel kullanım alanları nerelerdir?

Toryum ekonomik değeri olan bir maden olarak gösterilmese de teknolojinin gelişmesine bağlı olarak çeşitli alanlarda kullanılmaya devam ediyor.

Toryum’un enerji üretimi dışındaki kullanım alanlarını açıklayan Prof. Dr. Saleh Sultansoy, şu açıklamalarda bulundu:

"Toryum'un Magnezyum ile alaşımı yüksek mukavemet ve sünme özellikleri sağlamaktadır. Bu da a

skeriye, havacılık ve uzay mühendisliği

alanlarında bu tür alaşımların yer almasını sağlamaktadır.

Ayrıca Toryum, düşük iş-fonksiyonuna ve yüksek elektron salınımına sahip olması sebebiyle kendine

elektronik endüstrisinde

kullanım alanı bulmaktadır.

Toryum kadar Toryum dioksit de sahip olduğu özgün fiziksel ve kimyasal özellikler sayesinde ilgi çekici bir konumdadır. Toryum dioksit oldukça yüksek erime sıcaklığına sahiptir (> 3300 oC). Bu özelliği onu

yüksek sıcaklıktaki seramikler

için kullanılabilir hale getirmektedir.

Ayrıca, ışığın dalga-boyuna düşük bağımlılığı gibi sahip olduğu optik özelliklerinden yararlanmak için

kamera lenslerinde kırılma indisi ayarlanmasında

kullanılmaktadır.

Dünyadaki çalışmalar

Nükleer güç santralleri, artan enerji ihtiyacından dolayı ülkelerin vazgeçilmezi durumunda. Toryumun uranyumdan daha az nükleer tehlike içermesi, bazı ülkelerin toryumla çalışan nükleer santral yapımı için projeleri hızlandırmasına neden oldu. ABD, Çin, Norveç, Kanada ve Hindistan gibi ülkeler, toryumun elektrik üretiminde kullanılabilmesi için projeler geliştiriyor.

Hindistan, toryumla çalışan santraller konusunda dünyada en büyük ilerlemeyi sağlayan ülkesi durumunda. Hindistan'ın çok zengin toryum kaynaklarına sahip olması ve bu elementle elektrik üretmeyi başarması durumunda hammadde sıkıntısını çekmeyecek olması bu ilerlemelerindeki en büyük etken olduğu ifade ediliyor.

2016 verilerine göre dünyada bilinen toplam toryum rezervinin yaklaşık 6,35 milyon ton olduğu ve ortalama yüzde 6-7 civarında toryum içerdiği tahmin edilmektedir. Rezervler ağırlıklı olarak

Hindistan, Brezilya, Avustralya, ABD ve Türkiye

’de bulunmaktadır.

Toryumu elektrik santrallerinde kullanmak üzere proje geliştiren pek çok ülke ortaklıklar da dâhil çalışmalarına devam ediyor. Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Çin, Japonya, Hindistan, ABD, G. Kore, İngiltere, Fransa, Belçika, Norveç ve Rusya başta olmak üzere birçok ülkenin toryumla ilgili ulusal programlarını açıkladığını ifade etti.

Bu ülkelerin çoğunda Toryum çalışmalarında bir ticarileşme beklentisinin üst düzeyde olduğunun gözlendiğini vurgulayan Sultansoy, “Bununla birlikte Toryum’la ilgili uluslararası işbirlikleri de oluşmaktadır. Örneğin AB’de hızlandırıcı sürümlü sistemlerle ilgili MYRRHA projesi, MSR ile ilgili SAMOFAR projesi yürütülmektedir” dedi.

“2020’lerde enerji üretiminde kullanılacak”

“ABD, AB, Çin ve Hindistan başta olmakla birçok ülkede özel olarak Toryum kullanımına yönelik Molten Salt Reactors (MSRs) teknolojisi gelişmektedir” diyen Sultansoy, “

Bu reaktörlerin 2020’lerde enerji üretiminde kullanımı planlanmaktadır.

Türkiye en kısa zamanda MSR çalışmalarını başlatmalıdır. MSR’ların 10-15 yıl içinde ticarileşmesi öngörülüyor” ifadelerini kullandı.

Atık problemi çözülüyor

Nükleer enerjide büyük bir sorun teşkil eden atık problemine ilişkin açıklamalarda bulunan Sultansoy , “Hızlandırıcı Sürümlü Sistemler. Sözün tam anlamında Yeşil Nükleer Enerji: U ve Pl gerekmiyor. Aynı zamanda atık problemi de çözülüyor” dedi.

Sultansoy, en kısa zamanda kanser tedavisinde de kullanılan Ulusal Proton Hızlandırıcısı Laboratuvarlarının(HSS) kurulmasını vurgulayarak, “

HSS’lerin 15-20 yıl içinde ticarileşmesi öngörülüyor

” açıklamasında bulundu.

Türkiye'deki toryum yatakları

Türkiye dünyanın en zengin Toryum madenlerine sahip ülkelerden biri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA) tarafından yapılan araştırmalar sonucunda, Eskişehir'e bağlı Sivrihisar ilçesinin kuzey batısında,

Kızılcaören, Karkın ve Okçu

Köyleri arasında yer alan 15 km2’lik bir sahada, toryumun yanı sıra nadir toprak elementleri, barit ve flüorit içeren karmaşık yapılı yataklara rastlandığı açıklandı.

1977 yılında hazırlanan rapora göre söz konusu bölgedeki cevherin ortalama tenörü yüzde 0,21 ThO2, toplam rezerv yaklaşık 374.000 ton ThO2 olarak belirlenmiştir.

Prof. Dr. Saleh Sultansoy, "OECD Nükleer Enerji Ajansı ve Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı raporlarına göre dünya genelindeki 6,7 milyon tonluk Toryum rezervinin yüzde 11'i Türkiye'yedir ve bu oranla dünya genelinde ikinci sıradayız. Türkiye’nin belirlenmiş Toryum rezervi bin yıllar boyunca tüm enerji gereksinimimizi karşılar boyuttadır" açıklamasında bulundu.

Eskişehir bölgesi haricinde, Malatya-Hekimhan-Kuluncak, Isparta-Aksu, Kayseri-Felahiye, Sivas, Diyarbakır ve Burdur-Çanaklı sahalarında da muhtemel toryum yatakları mevcut olduğu ifade ediliyor.

Daha ayrıntılı arama çalışmalarının yapılması sonucunda, ülkemizin toryum rezervinin artacağı tahmin edilmektedir.

Türkiye’de nükleer enerji konusundaki çalışmaların geç başlaması nedeniyle dünyada bir kaç ülkede başlayan çalışmalara benzer bir ulusal program henüz devreye girememiş ve uluslararası işbirliklerine de katılım başlatılamamıştır.

Prof. Dr. Engin Arık

Toryum madeni hakkında araştırma yapan içlerinde Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Engin Arık'ın da bulunduğu 6 kişilik grup, 30 Kasım 2007 yılında Isparta'da meydana gelen şüpheli bir uçak kazasında yaşamını yitirmişti. Engin Arık'ın açıklamalarına göre sadece

Isparta'daki toryum rezervi Türkiye'nin yüz yıllık enerjisi ihtiyacını karşılayabilecek kapasitede

Prof. Dr. Engin Arık kimdir?

1948 yılında doğdu. 1969'da İstanbul Üniversitesi Fizik-Matematik Bölümü'nden mezun olduktan sonra Pittsburgh Üniversitesi'nde mastır ve doktora yaptı.

1979'da Boğaziçi Üniversitesi'ne geçti. 1997-2000 yılları arasında Viyana Üniversitesi'nde görev yaptı. 1985'ten beri de Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü'nde öğretim üyesi olarak görev yapıyordu.

"Deneysel Yüksek Enerji Fiziği" alanında yaptığı çalışmalarıyla, uluslararası alanda da tanınıyordu. Arık, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'ne (CERN) Türkiye'nin üye olup buradaki temel bilimlerden ve bu yıl deneyi yapılmakta olan 'evrenin yaratılış teorisi' Big Bang'den (Büyük Patlama) Türk fizikçilerinin yararlanması için büyük mücadele vermişti.

Türkiye'nin CERN'e üye olup Türk biliminin gelişmesi için yıllarca uğraş veren Arık, göğüs kanseri olmasında bu konulara üzülmesinin de payı olabileceğini belirtmişti.

CERN'deki deneye katılacak Türk fizikçilerine TAEK'in (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu) maddi destek vermesini sağlamıştı. CERN'deki Türk grubunun başkanı olan Arık, bundan sonraki hedefin

Türkiye'nin CERN'e gözlemci üye değil, tam üye olmasının sağlanması olduğunu vurgulamıştı.

Türkiye'nin toryum açısından zengin olduğunu belirtiyor ve toryumla çalışan nükleer reaktörlerin kurulması konusunda da araştırmalar yürütüyordu.

Türkiye’de toryum çalışmaları

Türk bilim insanları toryum yakıtlı Hızlandırıcı Sürümlü Sistemler (ADS) ile ilgili çalışmalarına 1997 yılında Nobel ödüllü Professör Rubbia’nın CERN’de yaptığı çalışmaların iletmesi ile başladı. Alınan bilgiler ışığında incelemeler yapılmış ve 1998 yılında Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) başkanlığına konuyla ilgili bir Bilgi Notu sunuldu.

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Saleh Sultansoy, yapılan çalışmaları şu şekilde aktarıyor:

"2001 yılında düzenlediğimiz 1.Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresinde ADS ile ilgili birkaç sunum yapıldı.

6-7 Ocak 2003 tarihlerinde Türk Fizik Derneği, DPT ve TAEK desteğiyle Eskişehirde "Toryum Yakıtlı Nükleer Teknolojiler" Çalıştayı düzenledik. Çalıştayın sonuçları Şubat ayında Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığında düzenlenen bir günlük toplantıda irdelendi. Bunun ardınca düzenlenen Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulunda (BTYK-9) "Toryumun Enerji Kaynağı Olarak Potansiyelinin Araştırılması" başlıklı karar kabul edildi.

2005 yılında düzenlenen BTYK-12 kararları arasında Nükleer Teknoloji kapsamında:

Toryumun cevherden ayrıştırılması ve saflaştırılması proseslerinin geliştirilmesi,

Hızlandırıcılı sıvı metal soğutmalı reaktör (enerji yükselteci) tipiyle ilgili çalışmalar,

öngörülüyordu.

2007 yılında düzenlenen BTYK-15 nükleer teknoloji ile ilgili aşağıdaki kararı kabul etmiştir:

"Ulusal Nükleer Teknoloji Geliştirme Programı’nın uzun vadeli bir devlet politikası olarak gerçekleştirilmesi için gereken tüm tedbirlerin alınması, program bütçesinin gerek görüldüğünde revize edilmek kaydıyla, 2007-2015 dönemi için tahsis edilmesi ve Ulusal Nükleer Teknoloji Geliştirme Programı’nın ilgili kurum ve kuruluşlarla birlikte eşgüdüm içinde Türkiye Atom Enerjisi Kurumu tarafından gerçekleştirilmesi”. Bunun ardınca düzenlenen BTYK-16’da Sinop Nükleer Teknoloji Merkezi (SNTM) kurulması kapsamında yürütülen faaliyetler arasında "SNTM’de Toryum Mükemmeliyet Merkezi kurulması çalışmaları sürdürülmektedir" ibaresi yer almaktadır.

Yukarıda belirtilen BTYK kararları uygulanmış olsaydı Türkiye Toryum konusunda dünya liderleri arasında olurdu"

Geleceğin enerjisi

Toryum gelecekte kullanılması planlanan potansiyel nükleer enerji kaynağı olarak ön plana çıkıyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimin arttığı günümüzde nükleer güç santrallerinin toryumla çalışmasına bağlı araştırmalarda devam ediyor.

Toryumla üretilecek enerjinin boyutunu anlamak adına yapılan karşılaştırmalarda dikkat çekici rakamlara rastlanmaktadır. Bir yılda üretilen 1 GW'luk bir enerji için sadece 1 ton toryum gerekirken, aynı enerjiyi sağlamak için 3.5 milyon ton kömür veya 200 tonluk uranyumun kullanılması gerekiyor.

Dünyanın rezerv bakımından en zengin ülkeleri arasında gösterilen Türkiye'nin muhtemel kaynakların da ortaya çıkarılmasıyla rezervlerinin daha da artacağı ifade ediliyor. Yapılan araştırmalarda toryum madeni, Türkiye için yakın bir gelecekte büyük bir umut kaynağı olarak görülmektedir.

#Toryum

#Nükleer enerji

#TAEK

#CERN

#Saleh Sultansoy

#Türkiye

#ABD

#Hindistan

#Japonya

#Ömer Faruk AKTAŞ