Çin’deki bilim insanları, acil durumlarda kendini pasif olarak soğutma kapasitesine sahip, erimeye dayanıklı bir nükleer reaktör geliştirdiler. Bu reaktör, dış güç kaybı gibi ekstrem durumlarda bile tehlikeli erimelere karşı tamamen dayanıklı olacak şekilde tasarlandı ve dünyanın bu türdeki ilk tam ölçekli uygulaması olarak başarıya ulaştı. Bu gelişme, nükleer enerji üretiminde büyük bir güvenlik adımı olarak değerlendiriliyor.
Nükleer fisyon sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkar ve bu ısı, reaktörün içindeki soğutma mekanizmaları ile uzaklaştırılmalıdır. Soğutma sisteminin arızalanması, reaktörün aşırı ısınmasına ve potansiyel olarak patlamasına yol açabilir. Örneğin, 2011 yılında Fukushima nükleer santralindeki soğutma mekanizmasının arızalanması, ciddi bir nükleer erimeye neden olmuştu. Bu gibi olaylardan kaçınmak için, bilim insanları pasif soğutma yöntemlerini kullanarak güvenli reaktörler geliştirmeye odaklandılar.
Bu çabanın sonucunda, Çin’deki Tsinghua Üniversitesi bilim insanları, Shandong’daki Yüksek Sıcaklıklı Gaz Soğutmalı Reaktör Çakıl Yatak Modülü (HTR-PM) adlı nükleer santralde dünyanın ilk erimeye dayanıklı tam ölçekli nükleer reaktörünü geliştirdiler. Bu tesis, her biri 105 MW güç üretebilen ikiz reaktör tasarımına sahiptir. Toplamda 210 MW elektrik üreten bu reaktörler, pasif soğutma sistemi sayesinde dış güç kaybı durumunda bile güvenli bir şekilde çalışmaya devam edebilir.
HTR-PM, çakıl yataklı reaktör (PBR) adı verilen yeni bir tasarımı kullanıyor. Bu reaktörler, yakıt olarak grafitle çevrili az miktarda uranyum içeren düşük enerji yoğunluklu “çakıl taşları” kullanıyor. Bu tasarım, nükleer reaksiyonun daha yavaş gerçekleşmesini ve yüksek sıcaklıklara dayanmasını sağlıyor. Ayrıca, fazla ısının geniş bir yakıt alanına dağılmasını ve pasif soğutma yöntemleriyle soğutulmasını mümkün kılıyor.
Çin’in bu başarısı, nükleer enerji üretiminde güvenliği artırma yolunda önemli bir adım olarak görülüyor. 2016 yılında inşasına başlanan HTR-PM, Aralık 2023’te ticari olarak faaliyete geçti. Bilim insanları, sistemin tam güçte çalışırken kapatıldığında doğal olarak soğuduğunu ve 35 saat içinde sabit bir sıcaklığa ulaştığını tespit ettiler. Bu da, reaktörün acil durumlarda bile güvenli olduğunu gösteriyor.
Önemli Özellikler ve Avantajlar
- Pasif Soğutma: Soğutma sistemleri için güç kaybedilse bile reaktör kendi kendine güvenli bir şekilde kapanabilir.
- Çakıl Yataklı Reaktör Tasarımı: Yüksek enerji yoğunluklu yakıt çubukları yerine grafitle çevrili uranyum içeren çakıl taşları kullanır.
- Yüksek Güvenlik: Pasif soğutma yöntemleriyle fazla ısı yayılır ve reaktör güvenli bir şekilde soğutulabilir.
- Modüler Yapı: Küçük modüler reaktör (SMR) yapısında olup fabrikada üretilip inşa sahasına nakledilebilir.
Bu yenilikçi reaktör tasarımı, gelecekteki nükleer enerji santrallerinde güvenlik standartlarını yükseltecek ve nükleer enerji üretiminin çevresel etkilerini azaltacak önemli bir gelişme olarak görülüyor.
