Çin’in 4’üncü nesil nükleer reaktörü güvenlik kontrolünden geçti

Çakıl yataklı reaktör

26. Temmuz 2024 14:16 Robert Klatt

Çakıl yataklı reaktörler olarak da bilinir 4. nesil nükleer reaktörler onlarca yıl önce Almanya’da geliştirildi. Çin’deki ilk ticari çakıl yataklı reaktör, aktif soğutma sisteminin kapatıldığı bir güvenlik testini geçti.

Pekin (Çin). Çakıl yataklı ilk yüksek sıcaklık reaktörü (çakıl yataklı reaktör) Almanya’da geliştirildi ve 1967 yılında Jülich Araştırma Merkezi’nde işletmeye alındı. Ancak şu anda çakıl yataklı reaktöre sahip ticari bir nükleer enerji santrali bulunmamaktadır. Çin, önümüzdeki yıllarda çakıl yataklı reaktörlere sahip nükleer santralleri faaliyete geçirmek istiyor. Tsinghua Üniversitesi’ndeki araştırmacılar bu nedenle uzun süredir uygulama üzerinde çalışıyorlar.

Uzman dergisindeki bir yayına göre Joule İlk ticari çakıl yataklı reaktörün güvenliği şimdi, Sarı Deniz kıyısındaki Shandong Eyaletindeki Shidaowan’daki çakıl yataklı reaktörde test edildi. Bunun için araştırmacılar aktif soğutma sisteminin gücünü devre dışı bıraktılar ve reaktör çekirdeğinin soğutulmasını ve kontrolünü yalnızca pasif sistemlere bıraktılar. Pasif sistemlerin bozunma ısısını dağıtıp dağıtamayacağı araştırıldı.

“Farklı reaktör yapılarındaki nükleer enerjinin ve sıcaklıkların tepkileri, reaktörlerin aktif müdahale olmadan doğal olarak soğutulabileceğini gösteriyor. Testlerin sonuçları ilk kez ticari ölçekte doğal güvenliğin varlığını ortaya koyuyor.”

Nükleer reaktörler için yüksek güvenlik gereklilikleri

Araştırmacıların açıkladığı gibi dördüncü nesil nükleer reaktörlerin güvenlik gereksinimleri özellikle yüksek. Onlara göre soğutma sistemi devre dışı bırakılan test çalışması, bu tipteki ilk ticari nükleer reaktörün gereklilikleri karşıladığını gösteriyor. Çakıl yığınlı yüksek sıcaklık reaktöründe uranyum yakıtı, silisyum karbür kaplamalı yaklaşık altı santimetre büyüklüğünde küreler halinde tutuluyor. Soğutucu olarak helyum, moderatör olarak ise grafit kullanılır.

Soğutucu, çekirdekte 750 santigrat derece sıcaklığa ulaşır; bu, eski sıcaklık olan 750 santigrat derecenin yaklaşık iki katı kadardır. Bu, normal buhar türbinlerini çalıştırabilen 566 santigrat derece sıcaklıkta buhar üretilmesine olanak tanır. Daha düşük buhar sıcaklığı nedeniyle diğer nükleer reaktörler, önemli ölçüde daha az verimli olan özel buhar türbinleri kullanır.

Çakıl yataklı bir reaktörde, soğutucu helyumun girişi dolarsa otomatik olarak devre dışı kalmalıdır. Bu, çekirdek erimelerinin artık meydana gelmediği bir duruma yol açmalıdır. Çin’de yapılan son testler bu güvenlik mekanizmasının gerçekten işe yaradığını kanıtlıyor.

Joule, doi: 10.1016/j.joule.2024.06.014