Avrupa Birliği bünyesindeki bazı ülkelere ait Ar-Ge kuruluşları 2000’lerin başında AB içindeki yüksek elektrik tüketimini karşılayacak, ve aynı zamanda karbon salımını da önleyecek enerji üretim sistemleri arayışı ile, “ileri nükleer reaktörlerin” geliştirilmesi konusunda fikir birliğine varmışlardır. Bu kapsamda Fransa Millî Bilimsel Araştırma Merkezi (CNRS) Grenoble yerleşkesinde hızlı nötron spektrumunda çalışabilecek, zenginleştirilmiş uranyum, aktinitler ve toryum çevrimi kullanabilecek “Ergimiş Tuz Hızlı Reaktörü – ETR” tasarımına başlanmıştır.
Ergimiş Tuz Reaktörleri, “Uluslararası IV. Nesil Reaktörler Forumu” (Generation IV International Forum- GIF) tarafından seçilen 6 adet IV. Nesil reaktör tipinden birisidir. GIF platformu ABD, Arjantin, Brezilya, Fransa, G. Kore, İngiltere, Japonya, G. Afrika ve Kanada’nın kurucu üyeliğiyle 2001 yılında oluşturulmuştur. Sonraki yıllarda sırasıyla İsviçre, Euratom, Çin ve Rusya da birliğe üye olmuşlardır (https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_9492/members). GIF kapsamında yürütülen çalışma ile 130’dan fazla nükleer reaktör tasarımı 100 kadar uzman ile değerlendirilerek, “sürdürülebilir”, “ekonomik rekabet gücü yüksek”, “güvenli”, “güvenilir” ve “silahlanmaya karşı dirençli” gibi kriterler göz önünde bulundurularak incelenmiştir. Bu inceleme neticesinde IV. Nesil reaktörler sınıfında 6 adet reaktör seçilmiştir. ETR sistemleri de bu 6 reaktörden biri olmasının yanında, kullanıma başlanması en yakın olan teknolojidir.
Avrupa ülkelerince tasarlanan ETR sistemi, arka arkaya oluşturulan AB projeleri ile geliştirilmiş ve nihayet 2015-2019 yıllarını kapsayacak şekilde ETR’nin güvenlik değerlendirmesi konulu “Safety Assessment of MSFR” veya kısa adıyla “SAMOFAR”: (http://samofar.eu) projesine başlanmıştır. Koordinatörlüğünü Hollanda’dan Delft Technische Universiteit’ın yüklendiği SAMOFAR projesinde Avrupa ülkelerinden birçok kuruluş ve hatta Avrupa dışından bazı kuruluşlar da yer almaktadır.
Yapılan görüşmeler sonucu SAMOFAR proje katılımcılarıyla FİGES arasında Eylül 2016 tarihinde bir Gizlilik Anlaşması imzalanmıştır. Böylece SAMOFAR projesinin konusu olan hızlı spektrumlu ETR sisteminin birincil ve ikincil ısı değiştiricilerin tasarımına ait iş paketi FİGES’e bırakılmıştır. Aynı anlaşma içinde TÜBİTAK’ın da FİGES ile birlikte Gizlilik Anlaşması tarafı olduğu da kabul edilmiştir.
ANSYS yazılımları kullanılarak ETR’nin ısı değiştiricileri hesaplamaları ve tasarımı FİGES tarafından gerçekleştirilmiştir. FİGES’in önerdiği ısı değiştirici tasarımı SAMOFAR konsorsiyumu tarafından uygun bulunmuştur.
SAMOFAR Projesinin tamamlanması ve mevcut çıktıları, nükleer teknoloji yatırımlarını geliştirmek isteyen, enerji üretiminde bağımsızlık elde etmeyi amaçlayan ve çevreye etkisi olmayan sistemlere yatırım yapmayı hedefleyen gelişmekte olan ülkeler ve dolaysıyla Türkiye için de büyük avantajlar sağlamaktadır.
AB projeleriyle bu prototipin geliştirilmiş en yeni tasarımı olarak ortaya çıkan Ergimiş Tuz Hızlı Reaktörü (MSFR)’nin sağladığı mevcut konvansiyonel nükleer reaktörlere göre tartışılmaz üstünlükleri şöyle sıralanabilir:
- ETR’lerin son derece önemli pasif güvenlik sistemleri vardır. Fukuşima veya Çernobil tarzı kazalara asla izin vermez. Çünkü yüksek basınçta su kullanılmaz.
- ETR kendiliğinden güvenlidir: sistemin özelliği gereği acil durumlarda insana ihtiyaç olmadan kendiliğinden durur.
- ETR’lerde yakıt sıvı halde (ergimiş tuz) bulunur. Bundan dolayı kor erimesi kazası söz konusu değildir.
- ETR’lerde zenginleştirilmiş uranyum, nükleer atıklar (aktinitler) ve toryum birlikte veya ikili karışımlar olarak kullanılabilir.
- ETR’ler toryum kullanımına çok elverişlidir.
- Toryum kullanan ETR’ler bir süre sonra kendi yakıtını üretir. Böylece toryum kaynakları binlerce yıl kullanılabilir.
- Toryumlu ETR’lerin nükleer atıkları hem miktar olarak hem de radyoaktiflik bakımından konvansiyonel reaktörlere göre daha azdır.
- ETR’lerde ısıl enerjiden elektrik enerjisine dönüşüm verimi %50’lere yakındır (mevcut nükleer reaktörlerde %35 dolayındadır).
- ETR’leri hem yüksek sıcaklık işlemlerinde (kimya sanayii, hidrojen üretimi, su arıtımı vb.) hem de elektrik üretiminde kullanmak mümkündür.
- ETR’ler hemen her boyutta (mikro, küçük veya büyük boyutlu), düşük maliyetle kurulabilir.
FİGES’in tasarladığı Isı Değiştirici ünitesi AB SAMOFAR projesi konsorsiyumunca uygulanabilir bulunmuştur.
