Toryum Madeni

Toryum madeniToryum 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 (protaktinyum–233)’e dönüşür. 233Pa, bir beta ve gama parçacığı (g) yayarak bölünebilen 233U ‘e (yarılanma süresi 163 000 yıl) dönüşmektedir. Böylece 232Th, 235U veya 239Pu (plütonyum-239) gibi bir fisil maddeyle birlikte kullanılarak,

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 halen devam etmektedir. Ancak günümüzde toryumla çalışan ticari ölçekli bir nükleer reaktör bulunmamaktadır. Toryumlu yakıt denemeleri 1960 yıllarının ortalarında başlamış olmasına rağmen güç reaktörlerinde kullanılmasına 1976 yılında başlanmıştır. Almanya, Hindistan, Japonya, Rusya, İngiltere 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. Amerika’da 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. Zengin toryum kaynaklarına sahip olan Hindistan, toryuma dayalı olarak geliştirdiği nükleer programını uygulama safhasında bulunmaktadır. Günümüzde geliştirilmekte olan yenilikçi nükleer fisyon teknolojilerinde de toryum önemli bir yere sahiptir. Kanada tarafından geliştirilen Yeni Nesil CANDU Reaktörü (CANDU-X), Rusya tarafından geliştirilen Gaz Türbinli Modüler Helyum Reaktörü (Gas Turbine Modular Helium Reactor, GT-MHR), Japonya-Rusya ve ABD tarafından geliştirilen FUJI Tuz Erimli Reaktör (FUJI Molten Salt Reactor), Güney Afrika tarafından geliştirilen Çakıl Yataklı Modüler Reaktör (Pebble Bed Modular Reactor, PBMR), Rusya, İsrail ve ABD tarafından geliştirilen Radkowsky Toryum Yakıtlı Reaktör (Radkowsky Thorium Fuel Reactor, RTFR) ve Avrupa ülkeleri tarafından geliştirilen Enerji Yükseltici (Energy Amplifier) teknolojileri, yakıt çevrimlerinde toryuma yer veren teknolojiler olarak göze çarpmaktadır.

Dünya Toryum Kaynakları

ÜLKE REZERV (ton ThO2) %

* ABD =452 000 %18
* Avustralya =400 000 %15
* Türkiye =380 000 %16
* Hindistan =319 000 %13
* Venezuelya =300 000 %12
* Brezilya =221 000 %9
* Norveç =132 000 %5
* Mısır =100 000 %4
* Rusya =75 000 %3
* Diğer Ülkeler =149 000 %5
* TOPLAM =2 528 %0.Toryum madeni