Nükleer Atık Yönetimi ve Reaktörün Servis Dışına Alınması Prof.Dr. Vural Altın International Nuclear Energy Congress İstanbul, 11 Nisan 2007 TASAM

PWR Çizimi

Yakıt Döngüsü Madencilik Öğütme, sarı pasta UF6-Zenginleştirme UO2-Yakıt imalatı Taşıma Reaktörde kullanım Kullanılmış yakıt –Atık veya –Yeniden işleme

Uranyum Madenciliği (yerinde süzme yöntemiyle)

Sarı Pasta Üretimi

Gaz Diffüzyonuyla Zenginleştirme Tricastin, Fransa

Santrifujle Zenginleştirme, Urenco

Yakıt İmalatı

Hafif Sulu Reaktör Yakıtı İmalatı

Yakıt Nakli 9 metreden sert zemine düşebilir 1 metre yükseklikten 15 cm çapındaki çeliğin üzerine düşürülmek suretiyle ‘delinme testi’, 30 dakika süreyle 800 °C’deki ateşe dayanıklılık, 8 saat süreyle 0.9 metre derin suda sızdırmazlık, 1 saat süreyle 200 metre derin suda sızdırmazlık. Tam çarpışma testi (Sandia National Labs)

Kullanılmış Yakıt Geçici Depolama (havuzda ıslak, silindirlerde kuru)

Yeniden İşleme Tesisi Sellafield, İngiltere

1000 MWe Santral İçin Madencilik ton, %1’lik uranyum cevheri Öğütme, işleme230 ton uranyum oksit (195 ton doğal U) Dönüştürme288 ton UF 6 (195 ton doğal U) Zenginleştirme35 ton UF 6 (24 ton zengin U) - kalanı ‘artık' Yakıt imalatı27 ton UO 2 (24 ton zengin U) Reaktör işletmesi 7 milyar kWh elektrik Kullanılmış yakıt 27 ton: 240kg plutonyum, 23 ton uranyum (0,8% U-235), 720kg fizyon ürünü, ayrıca uranyum ötesi elementler (‘transuranic’).

Ayrıştırma ve Dönüştürme (‘partitioning-transmutation’)

Atık Sabitleme (‘immobilization’) Aktinidleri Azaltma Yöntemleri ADS DUPIC Nihai Depolama: Camlaştırma (‘vitrification’) Yapay kayaç (‘Syonroc’) Ana mineraller ‘hollandit’ (BaAl2Ti6O16), zirkonolit CaZrTi2O7) ve perovskit (CaTiO3). Zirkonolit ve perovskit aktinidleri tutuyor. Stronsiyum ve baryum perovskitte, sezyum hollanditte sabitleniyor.

Atık Sınıfları Denetimden muaf atık ‘Düşük düzeyli atık’ (LLW) – halkın korunması gerekiyor, fakat zırhlama gereksiz. ‘Orta düzeyli atık’ (ILW) – Zırhlama gerekiyor Bq/g’dan daha fazla miktarda uzun ömürlü (>30 yıl yarı ömürlü) alfa ışıyıcıları içeriyorsa, aynı zamanda ‘uzun ömürlü atık’ olarak nitelendiriliyor ve daha büyük özen gerektiriyor. ‘Yüksek düzeyli atık’ (HLW) – Zırhlama ve soğutma gerektirir. >2 kW/m³’ten daha fazla ısı üreten ve uzun ömürlü alfa ışıyıcılarını üst düzeyde içeren atık.

Nihai Depolama Tesisi, Yucca Dağı, ABD

Fizyon Ürünleri

Servis Dışına Alma I. Nesil’de 30 yıl olan işletme ömürleri yıla çıktı. Proje ömrü dolan santrallar sökülüp, alanları alternatif kullanıma hazırlanır. Nükleer santrallar için servis dışına alma, radyoaktivitenin temizenip santralın sökülmesini de içerir. IAEA’nın 2005 yılı sonu itibariyle bildirdiğine göre, 8 santral servis dışına alınıp söküldü ve arazileri koşulsuz kullanıma açıldı. 17’si kısmen söküldü ve güvenli bir şekilde kapatıldı. 31 tanesi, arazinin serbest bırakılmak üzere söküldü. 30 tanesi, uzun süreli kapatmaya alınmak üzere asgari söküme tabi tutuldu. Servis dışına alma maliyetleri, reaktör başına ortalama maliyet 325 milyon ABD$’ı (1988) olarak tahmin ediliyor yılında yayınlanan OECD incelemesinin reaktör tipine göre bulduğu sonuçlar, 2001 ABD$’ı cinsinden; Batı tipi PWR’lar, çoğunlukla $ /kWe, Rusya yapımı VVER’ler yaklaşık $330/kWe, BWR’lar $ /kWe, CANDU $ /kWe. Gaz soğutmalı reaktörler için maliyetler, daha fazla radyoaktif malzeme içerdiklerinden dolayı çok daha yüksek. İngiltere’nin bazı Magnox reaktörleri için 2600 $’a ulaşıyor.