Rakamlara baktığınızda, nükleer enerji hiç akıllıca görünmüyor. Karbon ayak izi, kwh başına yalnızca 4 g karbondioksit ile küçücüktür. Bu, rüzgar enerjisiyle aynı miktardadır ve hatta kWh başına 6 g olan güneş enerjisinden bile daha düşüktür ! Dahası, üretilen TWh başına yalnızca 90 ölümle inanılmaz derecede güvenlidir. Buna karşılık, rüzgar enerjisi TWh başına 150 ölüme, güneş enerjisi TWh başına 440 ölüme ve kömür enerjisi TWh başına 100.000 ölüme neden olur!
Öyleyse neden bu inanılmaz derecede güvenli ve verimli enerji kaynağını daha sık kullanmıyoruz?
Peki, fiyat yüzünden. Güneş ve rüzgar enerjisi MWh başına ortalama 40$, bu onları inanılmaz derecede uygun hale getirirken, nükleer enerji MWh başına ortalama 175$. Ama neden bu kadar pahalı? Pekala, reaktörlerin maliyet-güç çıkış oranı düşündüğünüzden çok daha düşük ve nükleer atığı doğru bir şekilde işlemenin ve depolamanın maliyeti göz yaşartıcı. Yani bu sorunları çözmezsek, nükleer enerji çok pahalı olmaya devam edecek. Yani vaat ettiği gibi gezegeni kurtaran teknoloji olamayacak. Neyse ki Clean Core, tüm bu sorunları çözüyor gibi görünen dahice bir çözüm buldu. Toryum-HALEU nükleer yakıtları.
Bu yakıta dalmadan önce, normal uranyum bazlı nükleer yakıtı ve toryumu anlamamız gerekiyor.
Standart nükleer yakıt uranyumdan yapılır ve yaklaşık %5 oranında zenginleştirir. Bu, yakıtın %5’inin enerji yaratmak için bölünen izotop olan uranyum-235 olduğu anlamına gelir. Bu, bir uranyum-235 atomu düşük enerjili bir nötronu emdiğinde ve oldukça kararsız olan ve kripton-92 (Kr-92), baryum-141 (Ba-141) ve üç nötrona ayrılan uranyum-236’ya dönüştüğünde olur . Bu nötronlar yakıtı ısıtır. Diğer uranyum-235 atomlarını parçalanmaya zorlayarak kademeli bir nükleer reaksiyona neden olur . Reaktörlerimizin tek yaptığı, bu süreci başlatmak ve ardından yakıtın (Çernobil’de olduğu gibi) kontrolden çıkarak fisyona uğramaması için kontrol etmektir.
Bu işlemle üretilen kripton ve baryum kararsızdır. Bazıları oldukça radyoaktif ve oldukça toksik olmasına rağmen çoğu radyoaktif olan birkaç elemente dönüşür. Nükleer atık buradan geliyor.
Toryum, uranyumun bir alternatifidir . Toryum-232 inanılmaz derecede bol ama kendi kendine bölünemez. Uranyum-233’e dönüştürmek için yüksek enerjili (“hızlı” olarak da bilinir) bir nötronu emmesi gerekmektedir. Uranyum-233, nispeten radyoaktif olduğundan ve hızla bozunduğundan doğada görünmez. Bununla birlikte, uranyum-235 gibi, düşük enerjili nötronu emerek, bölünerek, zincirleme reaksiyonu sürdürebilen daha fazla nötron salarak bölünebilir. Uranyum-233 fisyonunun yan ürünleri ayrıca uranyum-235 fisyonunun yan ürünlerinden daha az toksik ve az radyoaktiftir. Uranyum-233 fisyonu uranyum-235’inkinden daha fazla enerji açığa çıkardığı için daha az yakıt gerekir. Dolayısıyla daha az atık üretilmektedir.
Bu nedenle birçok bilim insanı toryumun nükleer enerjinin geleceği olduğuna inanmaktadır.
Yakıtı çıkarmak ve rafine etmek çok daha kolaydır. Bu da yakıtı daha ucuz ve daha çevre dostu yapmakla kalmıyor. Aynı zamanda rafine etmek ve depolamak için çok daha az atık içeriyor. Yine maliyetini önemli ölçüde azaltıyor . Üstüne üstlük, toryum-232 biz onu uranyum-233’e “üretmeden” atıl olduğundan, mevcut reaktörlerin kritiklik sorunlarından kaçınması nedeniyle önemli ölçüde daha güvenlidir .
Bununla birlikte, toryumu tek başına kullanmak için “hızlı reaktör” veya “besleme reaktörü” olarak bilinen belirli bir tür ultra yüksek sıcaklık reaktörüne ihtiyacınız vardır.
Bu reaktörler inanılmaz derecede pahalıdır . Aslında, o kadar maliyetli ve karmaşıklar ki, nükleer endüstri onlarca yıldır toryum enerjisinden kaçınmıştır. Dahası, saf toryum reaktörleri, her ikisi de nükleer güce sahip birçok ülke için ciddi endişe kaynağı olan nükleer silahlar veya tıbbi cihazlar için gerekli olan yan ürünleri üretmez .
Ama burada Temiz Çekirdek Enerjisi devreye giriyor. Hibrit bir yakıt yaratarak ve her iki dünyanın da en iyisini elde ederek toryumu standart bir nükleer reaktörde kullanmanın bir yolunu buldular. Yakıtları ANEEL Fuel (Zenginleştirilmiş Yaşam için Gelişmiş Nükleer Enerji) olarak adlandırılır. Ancak endüstri buna toryum-HALEU yakıtı diyor.
HALEU, “Yüksek Tahlil Düşük Zenginleştirme Uranyum” anlamına gelir. ” Düşük zenginleştirme, %20’nin altında zenginleştirilmiş anlamına gelir. Yüksek tahlil, %5’in üzerinde zenginleştirme anlamına gelir. Bu, nükleer yakıtı tipik nükleer yakıttan daha yüksektir. Ancak nükleer silahlarda kullanılan oldukça zenginleştirilmiş yakıttan daha düşük bir yoğunluğa koyacaktır.
Clean Core, toryum-232’yi bu yakıta karıştırarak onu toryum ve uranyum arasında bir melez haline getirdi . Ne yazık ki, her birinin oranlarını henüz bilmiyoruz, ancak bunları nasıl kullanmayı planladıklarını biliyoruz.
Bu büyük miktarda uranyum-235 ile, toryumu gülünç derecede yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duymadan sabit bir oranda uranyum-233’e dönüştürmek için yeterince yüksek enerjili nötronlar yapılıyor. Bu, normal ağır su reaktörlerinin AB yakıtını değiştirmeden yakabileceği anlamına gelir. Bu aynı zamanda uranyum-235 yan ürünlerinin üretildiği anlamına gelir. Bu nedenle hükümetler ve nükleer otoriteler temel yan ürünlerin tedariki ile ilgili herhangi bir sorun yaşamayacaklardır.
Peki faydaları nelerdir?
Toryumun güvenlik marjı daha yüksek olduğu için,reaktörler, ek bir risk olmadan daha yüksek çıktılara iter. Bu da maliyet-çıktı oranlarını iyileştirir. Ama daha da iyisi,bu yakıt, normal nükleer yakıttan %87,5 daha az nükleer atık oluşturur. Yine, bu, nükleer atığı arıtma ve depolama maliyetini azaltır.
SoCleanCore, var olan nükleer enerji altyapımızı değişiklikle ucuz ve daha güvenli hale getirmenin bir yoludur. Ama orada bitmiyor. Nükleer enerji de daha ucuz ve daha temiz hale gelecektir.
Hiç kuşkunuz olmasın, bu yenilik nükleer bir rönesansı başlar. Nükleer enerjinin temel sorunlarının çoğunu çözer. Çözemediği sorunlar (ilk maliyet, teslim süresi ve esneklik gibi) bu yakıtla uyumlu SMR’ler kullanılarak çözülecektir. Yani temiz çekirdek sayesinde, nükleer enerji nihayet bir iklim kurtarıcısı olarak yerini alır.
Ancak bu devrimi beklememiz gerekecek. Şu anda Clean Core, bu yakıtı değerlendirmek için Idaho Ulusal Laboratuvarı ve Gelişmiş Test Reaktörü (ATR) ile birlikte çalışıyor. Ön planlama onayı almak için Kanada Nükleer Güvenlik Komisyonu ile birlikte çalışıyor. Bu hibrit yakıtın dünyayı ele geçirdiğini görmemiz muhtemelen birkaç yıl alacaktır. Ama olduğu zaman, bir vahiy olacak!
