MIT'nin Nükleer Reaktör Laboratuvarı Gezisinden Notlar

Eski bir reaktör, yeni teknolojilerin doğmasına nasıl öncülük edebilir? MIT kampüsünde, gözlerden uzak bir tuğla yapının ardında gizlenmiş bir nükleer reaktör bulunuyor. Bu tesisin varlığını on yılı aşkın bir süredir duyuyordum ve zihnimde adeta efsanevi bir hale gelmişti. Bu nedenle, geçtiğimiz hafta sonu nihayet onu kendi gözlerimle görebilme fırsatı bulduğum için büyük bir heyecan duydum…

"Inside MIT's nuclear reactor laboratory" by Casey Crownhart | MIT Technology Review

MIT'nin araştırma reaktörü 1950'lerde inşa edildi ve amacı on yıllar içinde değişti. Çeşitli noktalarda, nükleer fizikten tıbbi terapilere kadar her şeyi incelemek için kullanıldı ve ayrıca gelecek nesil nükleer bilim insanlarına eğitim vermek için sürekli olarak kullanıldı.

Ancak en çok heyecanlandığım şey, yeni reaktör teknolojisini gerçeğe dönüştürmeyi amaçlayan enerji odaklı bir projeydi.

Günümüzde neredeyse tüm ticari nükleer reaktörler su kullanılarak soğutulurken, giderek artan sayıda girişim alternatif olarak erimiş tuza yöneliyor. MIT'nin nükleer reaktör laboratuvarı, alternatif teknolojilerin bir nükleer reaktörün içindeki yoğun koşullara ne kadar iyi dayanabileceğini aydınlatmaya yardımcı olabilecek yeni bir araştırma alanı üzerinde çalışıyor.

Bu haftaki bülten için, MIT'nin nükleer reaktör laboratuvarındaki turuma katılın. Yolda, erimiş tuz reaktörleriyle ilgili tüm bu söylentilerin ne olduğunu inceleyebiliriz.

Sıcak konular

Gezimizin ilk durağı, grubumdaki her bir üyeyle birlikte olası radyasyon maruziyetini takip etmek için kişisel bir dozimetre aldığımız resepsiyondu. Daha sonra çantalarımızı ve telefonlarımızı teslim ettik ve hiçbir şeye dokunmamamız veya tur rehberimizin görüş alanından çıkmamamız konusunda sert uyarılar aldık.

Son olarak, bir dizi güçlendirilmiş metal kapıdan geçip laboratuvara girdik. Reaktör deneylerinin başkanı ve tur rehberimiz David Carpenter bize bazı tarih ve temel gerçekleri anlatırken, sarı laboratuvar önlüklerinin sıralarının yanından geçtik.

Bu, bugün ABD'de çalışan en büyük ikinci üniversite araştırma reaktörüdür ve yaklaşık altı megavat termal güç üretmektedir. Ticari reaktörler, bundan yüzlerce kat daha fazla kapasiteye sahip olma eğilimindedir - yaklaşık 3.000 megavat (veya üç gigavat) termal güç.

Nükleer reaktörler, uranyum atomlarının bölündüğü fisyon reaksiyonları ile işler. Bu reaksiyonlar, iyonlaştırıcı radyasyon türü olan nötronlar ve elektriğe çevrilebilen, kullanıma uygun ısı üretir.

Elektrik şebekesinde kullanılan reaktörler, buhar biçiminde ısı üretir ve bunu elektriğe dönüştürür. Ancak bu araştırma reaktörü için ısı temelde bir yan üründür ve odak noktası tamamen nötronlardır.

MIT'nin reaktörü, daha büyük ticari reaktörlerdeki radyasyon koşullarını taklit etmede diğer üniversite araştırma tesislerinin çoğundan daha iyidir. Bu nedenle, tesis bugün birçok mühendislik araştırması ve geliştirmesi için kullanılıyor, diyor Carpenter. Şirketler nükleer reaktörlerin içinde veya yakınında yeni malzemeler veya sensörler kullanmadan önce, bunları araştırma reaktöründe kontrollü bir ortamda benzer radyasyon, sıcaklık ve basınç koşullarında test edebilirler. Numuneler doğrudan çekirdeğe yerleştirilebilir veya ışın hatları adı verilen kontrollü koridorlarda dışarı çıkmasına izin verilen radyasyona tabi tutulabilir.

Zincirleme reaksiyonlar

Reaktör odasının girişine yaklaştığımızda uzaya fırlatılmak üzere olduğum hissine kapıldım, ancak kapılar şaşırtıcı derecede tuhaf bir kızılgerdan yumurtası mavisi rengindeydi. Carpenter bir dizi güvenlik kontrolünden geçtikten sonra, ilk kapı açıldı ve küçük bir hava kilidi odası ve bir kopya mavi kapı ortaya çıktı.

Hava kilidinin içinde birkaç saniye bekledikten sonra, ikinci kapı açıldı ve aniden reaktörle karşı karşıya kaldık. Yakıtın bulunduğu çekirdek sadece yaklaşık iki fit (bir metreden az) yüksekliğindeyken, tüm kurulum birkaç kat yüksekliğindeydi.

Carpenter bizi reaktörün etrafında gezdirdi ve 2000'lerin başında tıbbi nötron terapisine ayrılmış bir odayı gösterdi. Bu araştırma sönükleşti, bu yüzden şimdi alan yenileniyor. Yeni amacı, erimiş tuzla soğutulan reaktörlerin yönlerini test etmek olacak.

Erimiş tuz, 1950'lerin başlarında reaktörleri soğutmak için bir adaydı. Su soğutmalı reaktörler ticari faaliyete girmeye başlayınca ilgi azaldı, ancak 2000'lerin başında bilim insanları -MIT'deki bazıları da dahil- bu çalışmayı yeniden canlandırdı.

Kairos Power ve TerraPower dahil olmak üzere birkaç girişim, erimiş tuz reaktörlerini ticari faaliyete sokmak için çalışıyor. Bu şirketler soğutma düzeneklerinin gösteri sistemlerini inşa ediyor ve test reaktörleri için lisans arıyorlar.

MIT'nin laboratuvarı erimiş tuz reaktörü çalıştırmayacak. Bunun yerine, teknolojinin gerçek dünyada nasıl çalışacağına dair daha fazla veri toplanmasına yardımcı olacak. Alan, şirketlerin ve akademik araştırmacıların yalnızca reaktörleri ve bireysel sensörleri inşa etmek için kullanılan küçük malzeme parçalarını değil, aynı zamanda sıcak tuzu bir devrede hareket ettiren ve her şeyin radyasyona nasıl tepki verdiğini gören bir dizi çalışan pompa ve boruyu test etmelerine olanak tanıyacak.

Carpenter, geziden sonra bana gönderdiği e-postada, "Yeni erimiş tuz reaktörü endüstrisinin bugün bulunduğu yer göz önüne alındığında, hala daha temel işlevleri araştırmamız gerekiyor," dedi.

MIT ve diğer araştırma tesislerinden gelen veriler, erimiş tuz kurulumlarının bir nükleer reaktörün içinde gerçekte nasıl bir şey olduğunu nasıl idare edeceğini belirlemeye yardımcı olabilir. Tesis 2024 yılında tamamen faaliyete geçmeli ve çalışmalı.

İlgili okumalar

Meslektaşım James Temple 2017'de MIT Nükleer Reaktör Laboratuvarı'nı ziyaret etti. Erimiş tuz çalışması için plan o zamandan beri biraz değişti, ancak tesis hakkında daha fazla bilgi için hikayesine bir göz atın.

Gelişmiş nükleer reaktörler 2019'daki çığır açan teknolojiler listemizdeydi - nükleer enerjide ilerleme potansiyeli hakkında bu yazıda daha fazlasını okuyun.

Nükleer reaktörler şebeke için istikrarlı, düşük karbonlu güç sağlayabilirken, Almanya bu yılın başlarında son nükleer santralini kapattı.

Soğutma yaklaşımlarını değiştirmenin yanı sıra, bazı şirketler nükleer teknolojiyi küçülterek değiştirmeyi düşünüyor. Şubat ayındaki hikayemde küçük modüler reaktörler hakkında daha fazla bilgi edinin

---

İklim Değişikliğiyle Başa Çıkmak

İklim değişikliğiyle ortaya çıkan sıcak dalgalanmaları, tarım üzerinde yıkıcı etkilere neden oluyor. Hava koşulları, buğday gibi temel ürünleri etkilerken, Georgia’daki şeftali ve İspanya’daki zeytin gibi özel ürünler için daha büyük zorluklar oluşturabilir. (Wired)

Elektrikli araçlara geçiş planına ilişkin şüpheler, ABD’deki bir ajansın kontrolünde bulunuyor. Eleştirmenler, yeni kuralların uygulanmasının güçlük çıkarabileceğini ve hatta yürürlüğe girmeleri durumunda bile vaat edilen sonuçları sağlamayabileceğini iddia ediyorlar. (Associated Press)

Hidrojenle çalışan uçaklar, emisyonları azaltmada yardımcı olabilir; fakat bu teknoloji, başlangıçta muhtemelen daha küçük uçaklar ve kısa mesafe uçuşları ile sınırlı kalacaktır. (Canary Media)

→ 2023 yılı için çığır açan teknolojiler listemizde, hidrojen uçaklarının okuyucular tarafından tercih edilme nedenlerini keşfedin. (MIT Technology Review)

Teksas’ta uygulanmaya başlanan yeni düzenlemeler, 50.000 megavat kapasiteye kadar rüzgar ve güneş enerjisi ünitelerinin şebekeden ayrılmasını gerektirebilir. Bu kuralların amacı şebeke güvenliğini artırmak olsa da, bazı eleştirmenler bu düzenlemelerin operasyonlara zarar verebileceğini iddia ediyor.. (E&E News)

“Kovalayan oklar” sembolü, ABD’de geri dönüşümü temsil etmek amacıyla kullanılmaktadır; ancak aşırı ve yanlış kullanımı nedeniyle bir hükümet kuruluşu bu sembolün kullanımını sonlandırmayı düşünüyor. (New York Times)

→ Bu yılın başında geri dönüşüm sınıflandırmasıyla ilgili bu testi çok beğendim. (Washington Post)

→ Yeni kimyasal geri dönüşüm teknikleri, atıkların sınıflandırılmasına olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırabilir. (MIT Technology Review)

E-bisikletlerin ömrünün sonuna ulaştığında nasıl hareket edileceği konusunda bir tartışma bulunmaktadır: Onları tamir mi etmeli yoksa geri dönüştürmeli mi? Endüstri, güvenlik kaygılarını gerekçe göstererek, bisikletlerin tamirini kolaylaştıracak yasal düzenlemelere karşı çıkıyor. (Grist)

Aralık ayında duyurulan füzyon deneyiyle herkes büyük bir heyecan yaşadı, hatırlıyor musunuz? Araştırmacılar, deneyleri tekrarladıklarında reaksiyondan daha fazla enerji elde ettiklerini bildiriyorlar. (Washington Post)

→ İşte füzyon enerjisinin potansiyeli için bu erken adımların anlamı hakkında bilinmesi gerekenler burada. (MIT Technology Review)

by Casey Crownhart | MIT Technology Review