Sulu homojen reaktörlerde bölünme tepkimesi yapacak “yakıt”, en fazla % 19,75 oranında uranyum -235 izotopu içeren (hafifçe zenginleştirilmiş uranyum-LEU) “uranil nitrat” tuzudur. Suda çok kolay çözünen bu tuzla hazırlanan “sulu çözelti”, nükleer tepkimeleri kendi kendine sürdürebilecek kütle miktarında hazırlanarak küresel veya silindir biçimli bir kaba doldurulur. Nükleer bölünme tepkimesi sırasında açığa çıkan ısının, çözelti sıcaklığının 90 oC’ın üstüne geçmemesi için ortamdan uzlaştırılması gerekir.
Uranyumun bölünmesi sırasında ortaya çıkan bölünme ürünleri içinde Molibden-99’dan başka, Xe-133, Sr-89, Y-90, I-131 gibi gene nükleer tıpta kullanılan diğer değerli radyoizotoplar da yer almaktadır. İşlem sırasında uranil nitrat çözeltisinden belirli hacımlar dışarı alınarak “kimyasal temizleme” işlemine sokularak adı geçen radyoizotoplar sürekli olarak ayrılmaktadır. Aşağıdaki resimde, hâlen Rusya’da Kurçatov Enstitüsünde çalışmakta olan ARGUS Çözelti Reaktörü şeması görülmektedir.
45-50 yıl öncesine dayanan Çözelti Reaktörlerinden bugüne kadar 30 adet kadar imâl edilmiştir. Güçleri 0,05 Watt’tan, 5 MWatt (ısıl) arasında değişen bu reaktörlerden çalışmasından kaynaklanan geniş bir işletme bilgisi ve veri birikimi bulunmaktadır.
Yapılan hesaplar Çözelti Reaktörleri, yüksek Mo-99 üretim verimi, düşük maliyetleri, küçük “kritik kütleleri”, kendiliğinden pasif güvenlik sistemleri ve basitleştirilmiş yakıt işlemleri ve temizleme özellikleri ile günümüzde tekrar ilgi odağı olmaya adaydır.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı da dünyada giderek sıkıntı daha fazla hissedilmeye başlayan tıbbî radyoizotopların (Mo-99) insan sağlığında daha verimli bir şekilde kullanılması için Çözelti Reaktörlerini ciddî bir alternatif olarak sunmaktadır*.
Çözelti Reaktörlerinin imâlat tasarım hesaplarında ANSYS CFX 14 gibi kodların kullanılıyor olması da FİGES’in bu alanda öncü rol almasında önemli bir etken olmaktadır.
* IAEA, Production and Supply of Molybdenum-99, Nuclear Technology
