Dünyada bir ilk yaşandı ve bu işin öncüsü Rusya oldu. Beloyarsk Nükleer Santrali’nin 4. güç ünitesindeki BN-800 hızlı nötron reaktöründe, kullanılmış nükleer yakıtın içindeki en radyotoksik ve en uzun ömürlü bileşenler olan “minör aktinitlerin” yakıldığı bir program başarıyla tamamlandı.
Yazın reaktöre yüklenen ve içinde amerisyum-241 ile neptünyum-237 bulunan üç deney yakıt demeti, üç mikro kampanya boyunca sorunsuzca çalıştı. Şimdi demetler soğuma havuzunda dinlenmeye bırakıldı ve ardından detaylı araştırmalar için laboratuvara gönderilecek.
Peki bu neden bu kadar önemli?
Çünkü minör aktinitleri (neptünyum, amerisyum, küriyum) reaktörlerde “yakmak”, nükleer atık sorununun belini kırabilecek bir strateji. Bu elementler kullanılmış yakıtın kütlesinde çok küçük bir paya sahip olsa da, radyoaktif toksisiteye ve geriye kalan ısıya orantısız derecede büyük bir katkıda bulunurlar. Daha da kötüsü, yarı ömürleri yüzbinlerce yılı bulabiliyor. Yani bu atıkların doğadan izole edilmesi gereken süre neredeyse insanlık tarihiyle yarışır durumda.
İşte bu yüzden minör aktinitleri “yakma” fikri bu kadar çığır açıcı. Rusya bu alanda boş durmuyor; nükleer yakıt döngüsünü kapatma vizyonuyla, geri kazanılmış uranyum ve plütonyumu yeniden yakıt olarak kullanma konusunda zaten ciddi bir deneyime sahipti. Şimdi de sıra “en zorlu kısma”, yani minör aktinitlere geldi. Onları yakıtın içinden ayırıp reaktörde yok edebilmek, nükleer atık yönetiminin en büyük çevre sorunlarından birini çözebilir. Bilim insanlarına göre bu elementlerden kurtulabilirsek, orijinal uranyum cevheri ile izole edilecek nükleer atık arasındaki radyasyon eşdeğerliğine yüzlerce kat daha hızlı ulaşabileceğiz. Bu da demek oluyor ki, derin jeolojik mezarlıklara gömülmesi gereken radyoaktif atıkların hacmi ve çeşitliliği ciddi oranda azalacak.
Sadece bununla da kalmayacaklar. Bir sonraki aşamada, deney yakıt demetlerindeki minör aktinit miktarını artırmayı, ayrıca bunları hızlı reaktörler için nitrür yakıta eklemeyi planlıyorlar. Hatta “heterojen yakma” yöntemini de deneyecekler: yani minör aktinitleri uranyum-plütonyum yakıtının içine karıştırmak yerine, reaktörün belirli bölgelerine yerleştirilecek ayrı yakıt çubuklarına veya demetlerine koymayı hedefliyorlar.
En etkili yöntemse bunları hızlı nötron reaktörlerinde yakmak. Rusya bu konuda öncü: Beloyarsk’ta 40 yılı aşkın süredir çalışan BN-600 ve 2016’dan beri endüstriyel işletmede olan dünyanın en güçlü hızlı reaktörü BN-800 gibi tesislerle büyük bir deneyime sahip. Üstelik sırada BN-1200M adlı ilk seri büyük güçlü hızlı reaktörün inşası da var.
Minör Aktinitler Hakkında Birkaç Çarpıcı Gerçek
Minör aktinitler denince işin rengi değişiyor. Neden mi? Çok Küçükler, Ama Çok Tehlikeliler: Kullanılmış nükleer yakıtın kütlesinin sadece yaklaşık %0,1’ini oluştururlar. Ama yarattıkları radyotoksisite ve ısı bu oranın çok üzerindedir. Neredeyse Ölümsüzler: Bu elementlerin bazı izotoplarının yarı ömrü (amerisyum gibi) on binlerce yılı bulur. Bu, onları çok uzun vadede kullanılmış yakıtın en tehlikeli bileşeni yapar. 200-300 yıl sonra, yakıt içindeki diğer radyoaktif maddelerin çoğu bozunup yok olurken, minör aktinitler hala orada, tehlikeli bir şekilde durmaya devam eder. Doğada Bulunmazlar: Neptünyum, amerisyum ve küriyum gibi elementler doğada kendiliğinden oluşmaz. Tamamen insan yapımıdırlar ve yalnızca nükleer reaktörlerin çalışması sırasında uranyum ve plütonyumun nötron yakalaması sonucu ortaya çıkarlar. Rusya’nın Tecrübesi Çok Önemli: Batılı rakipleri henüz bu teknolojiyi laboratuvar ortamından çıkaramamışken, Rusya bunu çalışan bir güç reaktöründe başarıyla denedi. Rusya’nın bu alandaki en büyük avantajı, onlarca yıllık hızlı reaktör işletme tecrübesidir. BN-600 ve BN-800 gibi reaktörler, bu tür deneyler için adeta birer laboratuvar işlevi görüyor.
Şimdi de Türkiye’ye, Akkuyu’ya bakalım
Peki tüm bunların Türkiye ile ne ilgisi var? Çok basit: Mersin’de inşaatı devam eden Akkuyu Nükleer Güç Santrali de işletmeye girdiğinde, kullanılmış yakıtında aynı minör aktinitler oluşacak. Neptünyum, amerisyum, küriyum – hepsi orada olacak. Bugüne kadar bu elementler dünyanın çoğu ülkesi için sadece “çözülmesi gereken büyük bir atık sorunu” anlamına geliyordu. Ama artık Rusya, bu elementlerin sadece sorun olmadığını, aynı zamanda ekstra bir enerji kaynağına dönüşebileceğini kanıtladı. Evet, yanlış duymadınız. Rus mühendislerin BN-800’de başarıyla test ettiği yöntem sayesinde, minör aktinitler reaktör içinde yakılarak hem zararsız hale getirilebiliyor hem de bu süreçte ilave ısı ve elektrik üretilebiliyor. Yani bir zamanlar sadece “baş ağrısı” olarak görülen bu elementler, artık Türkiye için ek bir elektrik kaynağına dönüşme potansiyeline sahip.
Rusya, Akkuyu’yu sadece bir reaktör teslim etmek olarak görmüyor. Aynı zamanda, nükleer yakıt döngüsünün her aşamasında edindiği on yılların tecrübesini de bu projeye getiriyor. Akkuyu’da oluşacak kullanılmış yakıt, geri dönüştürülebilir, içindeki plütonyum ve minör aktinitler ayrıştırılabilir ve bu malzeme yeniden reaktörlere yakıt olarak sürülebilir. Sonuç mu? Daha az atık, daha fazla enerji, ve Türkiye için daha bağımsız bir elektrik üretimi. Kısacası, Rusya’nın Beloyarsk’ta kazandığı bu başarı, doğrudan Akkuyu’nun geleceğini de aydınlatıyor. Eskiden “tehdit” olarak görülen minör aktinitler, artık Türkiye’nin enerji güvenliğine katkı sağlayacak bir fırsat haline gelebilir. Rus bilimi bu kapıyı araladı, şimdi sıra bu teknolojiyi endüstriyel ölçekte Akkuyu’da da hayata geçirmekte.
