Türkiye’nin zengin Toryum rezervlerine hızlandırıcı teknolojisini ekleyebilirsek ülkemizin (ve hatta Dünyanın) enerji problemini çözebiliriz. Böylece, Isparta’da uçak kazasında şehit olan Prof.Dr. Engin ARIK’ın rüyası da gerçek olur.

Yarının ilmi nedir, halbuki? Gayet müthiş! “Maddenin
kudret-i zerriyesi” uğraştığı
iş, O yaman kudrete hakim
olabilsem diyerek, Sarf edip
durmada bir çok kafa binlerce
emek, Onu bir buldu mu, artık
bu zemin: Başka zemin, Çünkü
bir damla kömürden edecekler te’min, Öyle milyonla değil,
na-mütenahi kudret! İbret al
kendi sözünden aman oğlum
gayret...“ Mehmet Akif Ersoy:
Safahat, 6.bölüm (1919)

Prof. Dr. Saleh Sultansoy
TOBB-ETÜ 2021 Toryum
Çalıştayı Sunumundan

GİRİŞ
Rusya-Ukrayna savaşı dolayısıyla Nükleer santrallerin güvenliği ve nükleer enerjinin barışçıl amaçlarla kullanılması sorunu gündeme gelirken, uranyum esaslı teknolojilere dayanan mevcut enerji santralleri ve atom silahlarına sahip ülkeler bu avantajlarını bırakıp, barışçıl esaslı ve hiçbir şekilde öldürücü amaçla kullanılamayacak Toryum bazlı Nükleer Teknolojilere dönmek istemiyorlar. Ülkeler enerji bağımlılığını azaltma ve alternatif tedarikçiler arayışı içindedirler.
Türkiye; 2020 yılı itibariyle elektrik enerjisinde 95.890,61 MW (megawatt) kurulu üretim kapasitesine sahip olup, fiili üretim ise 305.330,21 GWh olarak gerçekleşmiştir. Toplam elektrik üretiminin % 25,6’sı Hidrolik kaynaklardan, % 22,7’si ithal Doğal Gaz , % 20,5’u İthal Kömür, % 12,5’u yerli Linyitler, % 8,1 Rüzgar, % 3,7’si Güneş ve %3,3’ü Jeotermal kaynaklardan sağlanmıştır. Böylece üretilen elektrik enerjisinin % 43,5’u ithal kaynaklara dayanmakta olup, bu oran Türkiye’nin toplam enerji tüketiminde birincil kaynaklar açısından % 70’in üzerindedir. Türkiye için enerji güvenliği en önemli konudur. Özellikle fosil kaynaklı enerjilerin karbon salınımına ve küresel ısınmaya sebep olmaktadır. Türkiye temiz ve barışçıl nükleer enerji kaynağı toryum başta olmak üzere, güneş, rüzgar ve jeotermal enerji gibi yenilebilir enerji kaynakları açısından çok önemli potansiyele sahip olduğu bir gerçektir. Buna rağmen Almanya ve Avusturya gibi Kuzey ve Orta Avrupa ülkelerine göre gerekli adımları atmış değiliz. Türkiye için diğer önemli konu ise, sınırlı ülkelere bağımlılıktan kurtulmaktır. Türkiye özellikle yenilenebilir enerji konusunda üretimini artırarak, cari açığın azaltılmasını amaçlamalıdır.
Bir yeşil nükleer enerji türü olan Toryumda Dünya rezervlerinde 2. sırada olması çok önemlidir ve Türkiye, Nükleer Reaktörlerin Toryum Bazlı Nükleer Reaktörler olabilmesi için, Toryum bazlı, nükleer reaktörlerin geliştirilmesi ve kurulması konusunda gerekli adımları atmalıdır.
Almanya Yenilenebilir Enerji’de Avrupa’nın Zirvesinde
Avrupa’da yenilenebilir kaynaklar açısından zengin olmamasına rağmen , yüksek teknolojik gücü sayesinde son yirmi yıldır büyük atılım yapan Almanya , % 51 ile yenilenebilir enerji ile elektrik üretiminde zirvededir. Almanya bu açıdan 3 reaktör ile nükleer enerjiye olan bağımlılığını % 12,6 ‘ya azaltmış olup, önümüzdeki yıllarda mevcut üç nükleer santralını da devreden çıkarmayı planlamaktadır. Tamamen ithal kaynaklara dayalı doğal gazın ise Almanya elektrik üretimin de payı % 12,2 olup, Rusya’ya olan bağımlılığını daha kolay azaltma imkanına sahiptir.
Dünya’da Nükleer Elektrik Enerjisi Üretimi
Halen Dünya’da elektrik enerjisi üretim amaçlı 440 nükleer reaktör faaliyette olup, 2020 yılında dünya elektrik üretiminin % 10,12’si nükleer enerji ile sağlanmıştır. Dünya’da Elektrik üretiminin nükleer dışında , % 60,92’si Fosil ve % 28,97’si ise Yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanmaktadır. Her ne kadar 55 adet Nükleer Reaktör yapımı devam ederken, dünyada nükleer enerjinin payı 1981 yılında % 15,76 iken, bugün yüzde 10’lar seviyesine gerilemiştir. Nükleer enerjinin kaybettiği pazar payını yenilenebilir Enerji (Güneş, Rüzgâr, Jeotermal gibi) kapmıştır. Nükleer enerjinin bazı risklerine rağmen, sahip olan ülkelere stratejik üstünlük sağladığı da bir gerçektir.
Avrupa’da birçok ülke elektrik üretiminde nükleer enerjiye olan bağımlılığını sürdürmektedir. Fransa (% 70,6 ) , Slovakya( %54) ve Ukrayna ( % 51,2) ile ilk üç ülkedir. Tablo1. de elektrik enerjisi üretiminde nükleer enerjinin payları ülkelere göre verilmektedir.

2019 yılında Dünya ortalaması olan kişi başına 3.081 KWh /yıl elektrik enerjisinin biraz üstünde ortalama olarak 3.600 kWh/yıl elektrik tüketen Türkiye’nin kişi başına elektrik enerjisi tüketimini en az gelişmiş Avrupa ülkelerine yakın 5000-6000 KWh çıkarmak zorundadır. Bu amaçla Türkiye’nin enerjiye ihtiyacı vardır. Fosil enerji hammaddeleri olan kömür ve doğal gaz giderek artan talep ve siyasi krizler yüzünden oluşan istikrarsız ortamdan dolayı, fiyatları uçucu hale gelmiştir. Hidrolik enerji açısından Türkiye kaynaklarını önemli bir oranda kullanmaktadır. Türkiye, yenilenebilir enerji kaynaklar olan Güneş ve Rüzgar’da çok büyük potansiyele sahip olmasına rağmen, henüz bu konuda potansiyelini tam olarak kullanabilmiş değildir. Ruslar ; Türkiye’ye nükleer enerji sahasında, Akkuyu Nükleer Termik Santralını kurmaktadır. Proje 4x1200 =4.800 MW kapasitede dir. Akkuyu YİSO modeli(Yap-İşlet-Sat-Ortak Ol) şeklinde bir proje olup, 20 milyar dolar yakınında bir maliyeti olacaktır. Ruslar kendi üretecekleri nükleer yakıtla , 12,35 sent-dolar/kWh fiyatla enerjiyi ülkemize satacaklardır. Türkiye, on beş yıl müddetle Rusya’ya alım garantisi vermiştir. Akkuyu santralı projenin faaliyete geçmesinden 8 yıl sonra, Türkiye’nin toplam enerji üretiminin % 5,5 ‘ini karşılayacaktır.
Nükleer Enerji’nin Bazı Avantajları
1000 MW enerji üretmek için bir ton Toryum gerekirken, eşdeğer enerji için 200 Ton Uranyum veya 3,5 Milyon Ton Kömür gereklidir. Nükleer enerji santralı kapladığı yer bakımından diğer enerji cinslerine göre çok daha avantajlıdır.
Nükleer: 2,37 km2
Güneş: 32,8 km2
Rüzgar: 345 km2
Hidrolik: 962 km2
Nükleer enerjinin ilk kuruluş maliyeti elbette ki diğerlerine göre oldukça yüksektir, ancak verimlilik açısından % 92 ile çok yüksek verimdedir. Özellikle güneş ( %25) ve rüzgâr( % 37) enerjilerinde nispeten düşük olan verimlilik oranlarının teknolojik gelişmeler sonucu artacağı şüphesizdir.
Alternatif Nükleer Enerji Kaynağı Toryum’un Doğada Bulunuşu
Toryum doğada yeryüzünün kabuk kısmında Uranyum’un üç dört katı daha fazla bulunur. Periyodik cetvelde 90 ‘nıncı sırada olup, 232,03 atom ağırlığına sahip radyoakrif bir elementtir. Uranyum ’un birçok izotopu olmasına rağmen, ki bunlar 232U , 233U, 235U, ve 238U dir. Toryum ’un yalnız kararlı 232Th izotopu vardır. Toryum elementi Dünya’da daha çok fosfat mineralleri içinde bulunur ve en yaygın toryum minerali ise Monazit’tir. Monazitler okyanus kıyılarındaki alüvyonlarda ve diğer nehir yataklarında metalik kum taşları içinde bulunan hafif radyoaktif bir mineraldir. Hindistan, Güney Afrika ve Madagaskar bu tip oluşumlara örnektir. Türkiye, Avustralya, ABD, Mısır ve Brezilya önemli toryum rezervlerine sahip ülkelerdir. Türkiye’de ise toryum, Eskişehir’de diğer nadir toprak elementleri olan bastnazitler içinde, monazit adı verilen fosfatlar içinde lantal, seryum, toryum, samaryum’la gibi nadir toprak elementleriyle beraber ve thorite(Th,U) SiO4 Silikat olarak bulunur. Türkiye’de Uranyum ise Köprübaşı(Manisa), Fakılı(Uşak), Küçükçavdar(Aydın), Demirtepe(Aydın) ve Sorgun(Yozgat)’da bulunmaktadır.

Türkiye toryum zengini olmasına rağmen, uranyum zengini sayılmaz. Türkiye’nin görünür uranyum rezervi, U3 O8 (Triuranyum Oktaoksit) olarak 12.614 Ton’dur. Bu yatakların ortalama tenörleri % 0,04-0,1 arasındadır. Uranyum Zengini Gelişmiş Ülkeler Toryum esaslı Nükleer Enerjiye Geçmede İstekli Davranmıyor Uranyum (UO2 ) ve Plütonyum(PuO2 ) yakıtlarını kullanan Nükleer teknolojiye sahip gelişmiş ülkeler toryuma geçme konusunda isteksiz davranmakta ve mekanik ve kimyasal olarak daha kararlı olan ThO2 yakıtına geçmeyi şimdilik düşünmemektedir. ThO2 daha zor çözünür olduğundan, işlenmesi zordur ve Th/U çevriminin U/Pu çevrimine göre başlıca bir çoğalma avantajı yoktur. Bu yüzden de tercih edilmemektedir. Bu tercihte fosil kaynaklar zengini lobilerin de etkisi gözden çıkarılmamalıdır. 1,3 Milyar nüfuslu ve Toryum zengini Hindistan’ın toryum bazlı ticari nükleer reaktör geliştirmesi Ar-Ge yatırımlarının yüksek olması yüzünden uzun zaman alacaktır
Toryum zengini Türkiye Toryum Teknolojisine Sahip Olmalıdır Türkiye’ye binlerce yıl yetecek, çevreci ve yeşil enerji olan toryum esaslı nükleer enerji konusunda en azından deneysel reaktör inşası konusunda çok geç kalmıştır. Birçok gelişmiş ülkede bu teknolojinin ve önemli kaynağın Türkiye’de olmasından hoşnut değillerdir. İstatistik verilerde bile rezerv açısından Türkiye’yi düşük rakamlarda göstermektedirler.
Toryum rezervleri açısından Hindistan’dan sonra en büyük rezerve sahip Türkiye’nin, Toryum bazlı Reaktör Teknolojisine yatırım yapması gerekliliğini Türkiye’nin Dünya çapında enerji konusunda bilim insanı Prof.Dr. .Sadık Kakaç tavsiye etmektedir. Toryum reaktörlerinde “MSR-Molten Salt Reactors”(Ergimiş Tuz Reaktörleri) tercih edilmektedir.
Türk Dünyası’nın önemli ülkelerinden Kazakistan Uranyum cevherleri açısından Dünya’da ikinci ve toryum ’dada ihmal edilemeyecek miktarda rezerve sahip olup, önemli bir uranyum ihracatçısıdır. Toryum reaktörleri için 238U nötronuna ihtiyaç vardır. Türk Dünyası nükleer enerji konusunda güçlerini birleştirebilir. Türkiye toryum konusunda, enerji bakımından tamamen dışa bağımlı Japonya ve Güney Kore gibi ülkelerle işbirliği yaparak toryum reaktör teknolojisini geliştirebilir. Toryum/Uranyum(Th/U) çevrimi U/Pu (Uranyum/Plütonyum) çevrimi gibi nükleer silah geliştirilmesine uygun olmadığı için, İran’ın karşılaştığı sorunlarla karşılaşılmayacaktır.
YARARLANILAN KAYNAKLAR :
İnternet siteleri -www.iaea.org (International Ato - mic Energy Agency) - www.nukleerakademi.org(Nükle - er Akademi) -www.oecd-nea.org (OECD Nuclear Energy Agency) -http://world-nuclear.org(World Nuclear Association) -www.nei.org(Nuclear Energy Ins - titute) Kitap ve Makaleler : Dr.Eroğlu,Gonca ve Şahin,Mesut, “Dünya’da ve Türkiye’de Uranyum ve Toryum “, MTA Maden Serisi :3, Ankara.2017. Eskişehir deki toryum rezervi bin yıl boyunca Türkiye Elektrik Ener - jisi ihtiyacını karşılayabilir, http:// t24.com.tr,5 Ocak 2018. Gill,Matthew ve Peakman,Aiden. Future Energy :Improved,Sustai - nable and Options for our Planet, Elsevier Ltd.,2014. Gündüz,Muhittin, “Eskişehir-Sivri - hisar Kompleks cevherlerinde flüo - rit,barit ve bastranit kazanılması “, Doktora Tezi, Hacettepe Üniversi - tesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Ankara,1992. Prof.Dr.Sultansoy,Saleh.” Neden Toryum ?”, Yeşil ve Yerli Nükleer Enerji Kaynağı :Toryum Çalıştayı, TOBB-ETÜ Enerji ve Araştırmaları Merkezi,Ankara,5 Ekim 2021. Prof.Dr.Engin Arık’ın rüyası ger - çek oluyor ! Türkye’nin 100 yıl - lık enerji ihtiyacını karşılayacak, DHA,21.10.2020. Dr..Uzman, Reşat, “Ergimiş Tuz Reaktörleri”, Yeşil ve Yerli Nükleer Enerji Kaynağı :Toryum Çalıştayı, TOBB-ETÜ Enerji ve Araştırmaları Merkezi,Ankara,5 Ekim 2021.