toryum ne demek?

Toryum (Th). Atom numarası 90, atom ağırlığı yaklaşık 232 g/mol olan, 11,7 g/mL yoğunluğunda, 1755 °C de eriyen, kurşun renginde, havada bozulmaz, atom enerjisi kaynağı olarak kullanılan radyoaktif bir elementtir.

Toryum kendiliğinden bölünebilme yeteneğine sahip değildir. Bu yüzden doğrudan nükleer yakıt olarak kullanılamaz. ²³²Th (toryum-232) izotopunun, bir nötron yutarak, fisyon yapabilen (fisil) bir izotop olan ²³³U'e dönüştürülmesi gerekir. ²³²Th'nin düşük enerjili nötronlarla reaksiyonu (nötron yutumu) sonucunda, önce kararlılığı daha az olan ²³³Th oluşur.

Yarılanma süresi 23 dakika olan ²³³Th ise, bir beta parçacığı (b) yayarak, yarılanma süresi 27 gün olan, ²³³Pa'a dönüşür. ²³³Pa, bir beta ve gama parçacığı (g) yayarak bölünebilen ²³³U'a (yarılanma süresi 163 bin yıl) dönüşmektedir. Böylece ²³²Th, ²³⁵U veya ²³⁹Pu (plütonyum-239) gibi bir fisil maddeyle birlikte kullanılır.

Toryum yakıt döngüsünde uranyumdan daha az plütonyum ve diğer trans-uranyum elementleri üretildiğinden, toryum, nükleer santrallerin en temiz yakıtı olarak kabul edilir. Çevreye daha az zarar vermesi açısından da ileride nükleer reaktörlerde uranyum yerine kullanılması düşünülmektedir. Toryumun nükleer yakıt olarak kullanılması ile ilgili çalışmalar hâlen devam etmektedir. Ancak günümüzde toryumla çalışan ticarî ölçekli bir nükleer reaktör bulunmamaktadır.

Yakıt olarak kullanım denemeleri

Toryumlu yakıt denemeleri 1960 yıllarının ortalarında başlamış olmasına rağmen güç reaktörlerinde kullanılmasına 1976 yılında başlanmıştır. Almanya, Hindistan, Japonya, Rusya, Birleşik Krallık ve ABD’de araştırma/geliştirme çalışmaları sürdürülmektedir. Almanya’da geliştirilen 300 MWe gücündeki toryum yüksek sıcaklık reaktörü, yarısından fazlası Th/U olan yakıtla 1983 – 1989 yılları arasında başarıyla işletilmiştir. 60 MWe Lingen kaynar sulu reaktöründe ise Th/Pu tabanlı yakıt test elemanı kullanılmıştır.

ABD'de Shippingport reaktöründe, toryum tabanlı yakıtların basınçlı su reaktörlerindeki kullanımı incelenmiş ve toryum kullanımının işletme stratejisi veya reaktör kalbi güvenlik sınırlarını etkilemediği sonucuna varılmıştır. 1977 – 1982 yılları arasında hafif sulu üretken reaktör anlayışı da bu reaktörde başarıyla denenmiştir.

Hindistan'da 2016 yılında toryum ile çalışacak bir nükleer santral faaliyete geçecek. Sonrasında 5 santral daha planlanıyor. Hindistan 2050 yılına kadar enerji ihtiyacının %30 unu toryum bazlı nükleer santrallerden karşılayacak.

Dünya toryum kaynakları

Toryum tabiatta uranyumdan yaklaşık üç kat daha fazla bulunur. 2006 verilerine göre Dünya'da bilinen toplam toryum rezervinin 2,5 milyon ton olduğu ve ortalama % 6–7 civarında toryum oksit içerdiği söylenebilir.

Kaynakça

• DPT Müsteşarlığı, Dokuzuncu Kalkınma Planı (2007–2013), Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Mart – 2006.
• Turkiyenin toryum ve uranyum bölgeleri
• Toryum balonu

Orijinal kaynak: toryum. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.

Kategoriler