Toryum

Toryum (Th). Atom numarası 90, atom ağırlığı yaklaşık 232 g/mol olan, 11,7 g/mL yoğunluğunda, 1700 °C de eriyen,, kurşun renginde, havada bozulmaz, atom enerjisi kaynağı olarak kullanılan radyoaktif bir elementtir.

Toryum 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'a dönüşür. ²³³Pa, bir beta ve gama parçacığı (g) yayarak bölünebilen ²³³U'a (yarılanma süresi 163 bin yıl) dönüşmektedir. Böylece ²³²Th, ²³⁵U veya ²³⁹Pu (plütonyum-239) gibi bir fisil maddeyle birlikte kullanılır.

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 ticarî ölçekli bir nükleer reaktör bulunmamaktadır.

                  Yakıt olarak kullanım denemeleri ==

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.

ABD'de 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.

Konu başlıkları

[gizle]

Dünya toryum kaynakları [değiştir]

Toryum tabiatta uranyumdan yaklaşık üç kat daha fazla bulunur. 2006 verilerine göre Dünya'da bilinen toplam toryum rezervinin 2,5 milyon ton olduğu ve ortalama % 6–7 civarında toryum oksit içerdiği söylenebilir.

Dünya toryum kaynakları^[1] [değiştir]

Ülke	RAR Th (ton)	EAR Th (ton)
Brezilya	606,000	700,000
Türkiye	380,000	500,000
Hindistan	319,000	—
Amerika Birleşik Devletleri	137,000	295,000
Norveç	132,000	132,000
Grönland	54,000	32,000
Kanada	45,000	128,000
Avustralya	19,000	—
Güney Afrika	18,000	—
Mısır	15,000	309,000
Diğer ülkeler	505,000	—
Dünya toplamı	2,230,000	2,130,000

Türkiye'nin toryum rezervi ve yapılan çalışmalar [değiştir]

Bu maddedeki veya maddenin bir bölümündeki bazı bilgilerin kaynağı belirtilmemiştir.
Ayrıntılar için maddenin tartışma sayfasına lütfen bakınız.
Maddeye uygun bir biçimde kaynak ekleyerek Vikipedi'ye katkıda bulunabilirsiniz.

1959 yılı sonlarına doğru Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA) tarafından yapılan araştırmalar sonucunda, Eskişehir’e bağlı Sivrihisar ilçesinin kuzey batısında,Karaburhan, Kızılcaören, Karkın ve Okçu Köyleri arasında yer alan 15 km2‘lik bir sahada, toryumun yanı sıra nadir toprak elementleri, barit ve fluorit de içeren karmaşık yapılı yataklara rastlanmıştır.

1977 yılında MTA tarafından hazırlanan rapora göre bölgedeki cevherin ortalama tenörü % 0,21 ThO₂ olup, toplam rezerv yaklaşık 380.000 ton ThO₂ civarındadır. Toryum, monazit ve torobastnazit minerallerinin kafes yapısında yer almaktadır.

Toryum tenörü, seçme numunelerde % 3′e kadar çıksa da yatağın ortalaması %0,2′dir. Toryum ihtiva eden Sivrihisar cevher yatağındaki, Yaylabaşı ve Kocayayla bölgelerinde yeterli sayıda sondaj yapılamadığından bu bölgelere ait kesin rezerv tespiti mevcut değildir. Bu bölgelerle birlikte, Kuluncak, Hekimhan, Malatya, Felahiye, Kayseri ile Sivas ve Diyarbakır il sınırları içinde rastlanan toryum yataklarında gerekli çalışmaların yapılması sonucunda, Türkiye'nin toryum rezervinin artacağı tahmin edilmektedir. Bulunan ve araştırılmakta olan toryum yatakları ile, Türkiye’nin, dünyanın en büyük toryum rezervine sahip ülkelerden biri konumunda olduğu söylenebilir.

Teknolojik sorunların çözülebilmesi şartıyla, Türkiye, nükleer enerji hammaddesi olan toryum açısından önemli bir potansiyele sahiptir ve zenginlik sınıflandırmasında toryum madeni çok zengin maden sınıfında bulunmaktadır. Dünya maden potansiyeli içerisinde Türkiye'nin payına bakıldığında ise, toryum (basnazit) madeninde önemli miktarda rezerve sahip olduğu görülmekte ve rekabet gücünün yüksek olduğu anlaşılmaktadır. Ancak ortalama tenörün düşüklüğü (%0,2) ve rezervin yapısının karmaşık olması, toryumun tek başına ekonomik olarak çıkarılabilirliğini güçleştirmektedir.

Eskişehir'deki Sivrihisar yöresi cevherinde bulunan mineraller ile nadir toprak elementleri ve toryumun ayrılma/saflaştırma teknolojisinin geliştirilmesi konusundaki çalışmalar 2003 yılından beri Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK), MTA ve ETİ Holding tarafından ortaklaşa yürütülmektedir. Bu çalışmalar sonucunda elde edilmesi planlanan toryum oksidin ayrılma/saflaştırma teknolojisinin geliştirilmesi ile enerji sektöründe kullanılabilirliği araştırmaları, TAEK’de Nükleer Yakıt Teknolojisi Geliştirilmesi projesi kapsamında yürütülmektedir. Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü’ne ait bu maden sahasında, 9. Kalkınma Planı döneminde (2007 – 2013), gerekli yatırımlar yapılarak üretime geçilebileceği tahmin edilmektedir.

Aralık 2007′de yapılan çalışmalar hakkında bilgi veren Türkiye Cumhuriyeti Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Hilmi Güler, Bakanlık olarak toryumun nükleer enerji üretiminde kullanılması konusunda 90′lı yıllardan beri önemli çalışmalar yaptıklarını, toryumu nadir toprak elementlerinden ayrıştırmayı başardıklarını söyledi. ^{[kaynak belirtilmeli]}

Nükleer yakıt olarak kullanılan uranyumla ilgili yakıt teknolojisi pek çok ülkede mevcuttur. Üretilen yakıt uranyum fiyatları ise düşük oranlarda (Ekim 2005’de 81,25 $ / kgU) seyretmektedir. ^{[kaynak belirtilmeli]} Dünyadaki uranyum stoklarının ve rezervin fazlalığı nedeniyle görünür gelecekte yakıt maliyetinde fazla bir değişim beklenmemektedir. Ayrıca nükleer enerjide yakıt maliyetinin toplam üretim maliyeti içindeki yeri de oldukça azdır (yaklaşık % 10–12). Bu arada, nükleer santrallerin bir özelliği de taze yakıtın kolayca depolanabilmesidir. Böylelikle uzun süre yakıt üreticilerine bağlı kalmadan enerji üretimi mümkün olmaktadır. Bu gerçekler ışığında, dünyada uranyuma olan talebin devam edeceğinin kaçınılmaz olduğu söylenebilir.

Kaynaklar [değiştir]

Turkiye atom enerjisi kurumu
DPT Müsteşarlığı, Dokuzuncu Kalkınma Planı (2007–2013), Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Mart – 2006.
Turkiyenin toryum ve uranyum bölgeleri
Toryum balonu

^ [1]

Element veya periyodik cetvel ile ilgili bu madde bir taslaktır. İçeriğini geliştirerek Vikipedi'ye katkıda bulunabilirsiniz.

Bu sayfa, başka dilde bir Vikipedi'den çevrilmektedir.
Siz de yardım etmek istiyorsanız ya da çeviri yarıda kalmışsa, çalışmaya katılan kişilerle veya çeviri grubu ile iletişime geçip, sayfanın durumunu onlara sorabilirsiniz.
Sayfanın geçmişine baktığınızda, sayfa üzerinde çalışma yapanları görebilirsiniz.