Nükleer Enerji

Ergimiş Tuz Reaktörleri

FİGES AŞ’ nin nükleer teknolojiye girme kararı, 24 Aralık 2015 tarihinde Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi bünyesinde yapılan Toryum Ender Topraklar Platformu 3.Çalıştayı sonrasında filizlenmiştir. 

FİGES Yönetim Kurulu Başkanı Dr. Tarık Öğüt ile nükleer yakıt ve nükleer malzemeler konusunda çalışmaları ile tanınan Dr. Reşat Uzmen, 2016 yılı başından itibaren, toryumu en verimli şekilde kullanan nükleer enerji sisteminin “Ergimiş Tuz Reaktörü – ETR” teknolojisi olduğunda fikir birliğine vararak yurt dışında ETR çalışmaları yürüten kuruluşlar, şirketler, araştırma merkezleri ile temas kurma çalışmalarına başlamışlardır. TÜBİTAK başta olmak üzere çeşitli bilimsel kuruluşlara toryum yakıt çevrimli ETR’nin neden Türkiye için önemli olduğunu açıklayan birçok seminer düzenlenmiştir. 

SAMOFAR PROJESİ

Avrupa’dan çeşitli kuruluşların katılımcı olduğu AB SAMOFAR projesi koordinatörü ile yapılan görüşmeler sonucu FİGES’in SAMOFAR projesinde aktif gözlemci statüsüyle, TÜBİTAK ile birlikte somut bir iş paketi çerçevesinde yer alması kabul edilmiştir. 

Bilimsel ve Teknik Faaliyetler 

FİGES, toryum yakıt çevrimi kullanan Ergimiş Tuz Reaktörlerini hem Türkiye’de tanıtmak, hem de uzman bilim insanlarıyla tartışma ortamı yaratmak üzere, yurt içi ve yurt dışında toryum enerjisi, 4. Nesil nükleer reaktör teknolojileri, sempozyumlar ve çalıştaylarda yer almış ve katkılarda bulunmuştur. 

Nükleer Güvenlik – TDK 

2017 yılı içinde gerek SAMOFAR projesi kapsamında yüklenilen “Ergimiş Tuz Reaktörü Birincil ve İkincil Isı Değiştiricileri Tasarımı” hesaplamalarını yapmak, gerekse ülkemizde yapımı devam eden konvansiyonel “Basınçlı Su Reaktörlerine” ait nükleer bileşenlerin termal-hidrolik analizi, tasarım ve güvenlik analizlerini yapmak üzere FİGES Ar-Ge Merkezinde (Ankara) Nükleer Teknoloji Bölümü kurulmuştur. TAEK veya daha sonra oluşacak olan Nükleer Düzenleme Kurumu’nun (NDK) nükleer güvenlik ve lisanslama çalışmalarına destek olunması ihtiyacı göz önüne alınarak FİGES’in bir Teknik Destek Kuruluşu (TDK) yetkinliğine kavuşması için Almanya Federal Reaktör Güvenliği (GRS) kuruluşu ile temas geçilmiştir. Bu konuda gerekli adımlar atılmaktadır.   

FİGES Nükleer Teknoloji (NT)

Bölümünde nükleer bileşenlerin termal-hidrolik analizi, tasarım ve güvenlik analizleri yapılmaktadır. Bu bağlamda, soğutma çevriminin akış karakteristikleri, gerilme analizi, sismik analizler, titreşim ve yorulma analizleri, yayılım analizi (radyoaktif serpinti), uçak çarpması analizi ve kaza sonrası sistem davranışı analizleri uygun sayısal yöntemler kullanılarak bilgisayar destekli hesaplama araçları ile araştırılmaktadır. 

Nükleer Güvenlik, FİGES NT faaliyetlerinin merkezindedir. Kabul edilen Nükleer Güvenlik Kültürü kavramı, IAEA ve Türkiye mevzuatları esaslarına dayanmaktadır. 

Alt Kanal Analizleri 

Son yıllarda gelişmiş nükleer reaktör güvenlik analizlerine karşı artan talep, çok boyutlu termal-hidrolik analizler için üretilen yöntemlerin hızlı bir şekilde gelişimine yol açmıştır. Bu yöntemler, denge durumu ve zamana bağlı reaktör koşullarında beklenen fiziksel olayları da hesaba katabilmek için devamlı olarak daha karmaşık hale gelmiştir. Dünya genelinde gelişmiş termal-hidrolik hesaplamalar için kullanılan çeşitli yazılımlar ve kodlar bulunmaktadır. 

Alt kanal analizlerinin amaçları; 

  • Yakıt sıcaklıklarının tespiti 
  • Yakıt zarflarının sıcaklıklarının tespiti 
  • Soğutucu sıcaklıklarının tespiti 
  • Akış alanı hesaplamaları 

Sistem Elemanlarının Analizi 

Nükleer reaktör sistemini oluşturan elemanların büyük bir kısmı için ısıl-akışkan analizleri yapılmaktadır. NT bölümünde buhar üreteci, dolaşım pompaları, pasif soğutma sistemleri, basınçlandırıcı ve akışkan taşınımında kullanılan borularda bu analizler ANSYS yazılımları kullanılarak gerçekleştirilmektedir. 

HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği-CFD) Nükleer Sistemler gibi karmaşık akış çözümlemelerinde en uygun araçtır. Ancak bu aracın kullanılmasında, sayısal ağ oluşturulmasında, uygun sınır koşullarının tanımlanması ve sonuçların doğru olarak yorumlanmasında bilgi, dikkat ve deneyim gerektirdiği unutulmamalıdır. 
NT bölümünde HAD analizi ile Nükleer Güç Santralleri için aşağıdaki hesaplamalar yapılabilmektedir; 

  • Denge durumu veya zamana bağlı akışkan davranışları 
  • Basınç, hız ve sıcaklık dağılımları 
  • Isı transferi 
  • Tek ve çok fazlı akışlar 
  • Radyolojik serpinti analizleri 

Güvenlik Analizleri 

Nükleer güç santralleri için tasarımda ön görülen ya da tasarım ötesi güvenlik ve kaza senaryoları analizleri reaktörün ısıl hidrolik çevrimi kodları ve yapısal analizleri ile yapılmaktadır. Isıl hidrolik çevrimi kodları sayesinde sistemde dolaşan akışkanın herhangi bir yerde oluşan küçük veya büyük kırık-sızıntı gibi sebeplerden dolayı kaçması durumunda oluşacak güvenlik hesaplamaları ele alınmaktadır. Santral sahasında yer alan yapıların herhangi bir uçak kazasına karşı dayanım analizleri yapılmakta ve bu sayede reaktör binası güvenliği sağlanmaktadır. 

Sistem Tasarımları 

Reaktör kabı, buhar üreteci ve basınçlandırıcı gibi nükleer sistem elemanlarının tasarımı ve modellemesi yapılmaktadır. Kullanılan çeşitli yazılımlar ve simülasyon araçları sayesinde bu elemanların performansları arttırılarak tasarım iyileştirmeleri gerçekleştirilmektedir. 

Ayrıca sistemdeki bütün basınçlı kapların yapısal dayanım analizleri ile hareketli ve hareketsiz sistem parçalarının yorulma analizleri, nükleer güç santral sahasının sismik analizleri ve akustik analizler de yapılmaktadır. 

Teknik Destek Kuruluşu (TDK – TSO) 

Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) Sekretaryası 2007 yılından beri, daha önce alınan Genel Konferans kararları gereğince, “Nükleer Güvenliğin güçlendirilmesinde” üye ülkeleri Teknik ve Bilimsel Destek Kuruluşları (TDK-TSO) kurmaya teşvik etmektedir. 

2017 ve 2018 yılı içinde Türkiye’deki nükleer lisanslama kuruluşu ile yapılan görüşmeleri takiben Almanya Federal Reaktör Güvenliği Kurumu (GRS) ile temas kurulmuş ve Türkiye’de FİGES’in TDK-TSO olması için atılacak adımlar saptanmıştır. 

TDK-TSO olabilmek için FİGES bünyesinde ihtiyaç duyulan altyapı çalışmaları başlamış ve ileriki adımlar için hazırlıklar yapılmıştır. 

Böylece FİGES’te yer alan Nükleer Teknoloji başta olmak üzere ilgili birimler “nükleer güvenlik” kültürü anlayışı içinde Türkiye’de kurulacak nükleer reaktör ve diğer tesislerin güvenlik analizlerinde ve lisanslanmalarında ihtiyaç duyulacak teknik desteği sağlar duruma gelecektir. 

Uygulama Alanları


© FİGES A.Ş. Tüm hakları saklıdır. Tasarım ordek.co.