Çin’in İlk Büyük Ölçekli Nükleer Enerji Tesisi
Çin, dünya genelinde erimeye karşı dayanıklı ilk büyük ölçekli nükleer enerji tesisini inşa ettiğini duyurdu. Bu yeni tesis, mevcut nükleer santrallere kıyasla bazı avantajlar sunarak, gelecekteki nükleer enerji projelerinde de uygulanabilecek yenilikçi bir tasarım ortaya koyuyor.
Günümüzde mevcut nükleer enerji reaktörlerinin işleyişi, enerji harcayan güçlü soğutma sistemlerine dayanıyor. Çoğu sistem su kullanarak soğutma yaparken, karbondioksit, helyum, eriyik metaller veya eriyik tuzlar gibi alternatif soğutma yöntemleri de mevcuttur. Bu soğutma sistemleri, temel olarak reaktör çekirdeğinden fazla ısıyı uzaklaştırma işlevini üstlenmektedir. Ancak, sulu soğutma sistemlerinin bazı dezavantajları bulunmaktadır. Örneğin, reaktörde bir erime durumu gerçekleştiğinde, su pompalarının enerji kaybetmesi sonucu reaktör yakıt çubuklarındaki ısı, suyu hidrojen ve oksijene ayırma riski taşır. Bu durum, potansiyel bir patlama tehlikesini beraberinde getirebilir. 2011 yılında yaşanan Fukuşima nükleer santral kazası, bu tür sorunların ciddiyetini gözler önüne sermiştir.
Gaz ile soğutulan reaktörler, sulu sürümlere kıyasla patlama riski açısından daha güvenli olsalar da, genellikle daha düşük bir ısıl verim sunmaktadır. Bunun yanı sıra, kullanılan soğutma yöntemine bakılmaksızın, acil durumlarda felaketlerin önlenmesi için insan müdahalesi gereklidir.
Çakıl-Yatağı Reaktör (PBR) Tasarımı
Çakıl-yatağı reaktör (PBR) olarak adlandırılan bu yeni nesil reaktör tasarımı, mevcut sistemlerin temel sorunlarına çözüm sunmayı hedefliyor. PBR’ler, soğutma sistemlerinde herhangi bir aksaklık yaşandığında kendi kendine kapanabilme özelliğine sahip oldukları için “pasif olarak” güvenli reaktörler olarak tanımlanıyor. Bu reaktörler, yüksek enerji yoğunluğuna sahip yakıt çubukları yerine, daha fazla sayıda ve düşük enerji yoğunluğuna sahip yakıt “çakılları” kullanmaktadır. Bu çakıllar, çekirdekteki nötron aktivitesini dengelemek için kullanılan grafit ile çevrelenmiş durumdadır ve nükleer reaksiyonları yavaşlatarak daha az ısı açığa çıkmasını sağlar. Bu sayede, ısının çekirdekten uzaklaştırılması da kolaylaşmaktadır.
Bu yöntem oldukça umut verici görünmesine rağmen, şimdiye kadar sadece Almanya ve Çin’de PBR reaktörlerinin prototipleri geliştirilmişti. Ancak Çin, Shandong’da tam ölçekli bir tesis kurarak, Aralık 2023 itibarıyla yeni sistemlerle donatılmış bir şekilde çalışmalarına başladı. Araştırmacılar, bu yeni sistemlerin güvenilirliğini test etmek amacıyla tam güçte çalışma esnasında gerçekleştirilen bir kapatma da dahil olmak üzere çeşitli testler yapmışlardır. Kısa bir süre önce bu testlerin sonuçları kamuoyu ile paylaşıldı.
Yayınlanan sonuçlara göre, tesis herhangi bir acil durum soğutma sistemi veya enerjiye dayalı soğutma sistemi kullanılmadan kendisini soğutmayı başarmış ve güç kesintisinden sonra 35 saat içinde stabil bir sıcaklığa ulaşmayı başarmıştır.
