İçeriğe atla

Nükleer yakıt

Nükleer Yakıt Süreci

Nükleer yakıt, nükleer enerji elde etmek için kontrollü nükleer füzyon ya da nükleer fisyon yapmak amacıyla kullanılan maddelerdir. Nükleer yakıtlar tüm yakıtlar içinde enerji yoğunluğu en yüksek olanlarıdır.

Çoğu nükleer yakıt nükleer fizyon yapma kapasitesi olan zincir reaksiyona sebebiyet veren elementlerden oluşur. Bu yakıtların meydana getirdiği zincir reaksiyon nükleer reaktörlerde kontrol altında enerji sağlamak veya nükleer silahlarda kontrolsüz enerji sağlamak için kullanılır.

En sık kullanılan nükleer yakıtlar plütonyum-239 (239Pu) ve uranyum-235 (235U)'dur. Nükleer yakıtların maden safhasından sonra rafine edilmesi, saflaştırılması, kullanılması ve nükleer atık haline gelmesi nükleer yakıt döngüsü adını alır.

Tüm nükleer yakıtlar nükleer fizyon'dan enerji elde etmez. Plütonyum-238 ve bazı diğerleri radyoaktif bozunma sonucu az miktarda nükleer enerji elde etmekte kullanılabilirler. Ayrıca trityum (3H) nükleer füzyon yoluyla enerji etmek için yakıt olarak kullanılır.

Dış bağlantılar

PWR fuel

BWR fuel

CANDU fuel

TRISO fuel

QUADRISO fuel

CERMET fuel

Plate type fuel

TRIGA fuel

Space reactor fuels

Fusion fuel

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji</span> atomun çekirdeğinden elde edilen enerji türü

Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah</span> Nükleer enerji ile yıkım gücü sağlayan silah

Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.

<span class="mw-page-title-main">İran'ın nükleer programı</span>

İran'ın nükleer enerji elde etmek için başlattığını söylediği, ancak başta ABD olmak üzere bazı ülkelerin nükleer silah üretmek için başladığını iddia ettiği proje.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji santrali</span> Nükleer reaktör yardımıyla elde edilen enerjiyi dağıtan merkez

Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.

<span class="mw-page-title-main">Radyoaktif atık</span> İstenmeyen veya kullanılamayan radyoaktif maddeler

Radyoaktif atıklar, serbestleştirme sınırlarının üzerinde aktivite konsantrasyonu içeren ve bir daha kullanılması düşünülmeyen nükleer ve radyoaktif maddeler ile radyoaktif madde bulaşmış ya da radyoaktif olmuş yapı, sistem, bileşen ve malzemelerdir.

Plütonyum-239, plütonyumun bir izotopudur. Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur ancak uranyum-235 de bu amaç için kullanılır. Plütonyum-239 aynı zamanda uranyum-235 ve uranyum-233 ile birlikte termal spektrumlu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen üç ana izotoptan biridir. Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.110 yıldır.

<span class="mw-page-title-main">Yakıt hücresi</span>

Alışıla gelmiş elektrik üretim sistemleri yakıtın içindeki enerjiyi elektriğe dönüştürmek için ilk olarak yanma reaksiyonunu kullanır. Yanma reaksiyonunun verimli bir şekilde gerçekleşmesi için yakıtın ve oksitleyicinin (oksijen) tam olarak karışması gerekir. Bundan sonra elektrik enerjisi üretilene kadar bir dizi ara işlem gereklidir. Her ara işlem enerji kaybına yol açar dolayısıyla verimi düşürür.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer reaktör</span> Uranyum, plütonyum vb. atom çekirdeklerinin parçalanmasından yararlanılarak enerji elde edilen kaynak

Nükleer reaktör, zincirleme çekirdek tepkimesinin başlatılıp sürekli ve denetimli bir biçimde sürdürüldüğü aygıtlardır. Nükleer reaktörler bazen nükleer enerjiyi başka bir tür enerjiye çevrilen santraller olarak kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Birincil enerji</span>

Birincil enerji, herhangi bir enerji dönüşümünden henüz geçmemiş enerjidir.

Nükleer bağlanma enerjisi, atomun çekirdeğini bileşenlerine ayırmak için gereken enerjidir. Bu bileşenler nötron, proton ve nükleondur. Bağ enerjisi genelde pozitif işaretlidir çünkü çoğu çekirdek parçalara ayrılmak için net bir enerjiye ihtiyacı vardır. Bu yüzden, genelde bir atomun çekirdeğinin kütlesi ayrı ayrı ölçüldüğünde daha azdır. Bu fark nükleer bağlanma enerjisidir ki bu enerji birbirini tutan bileşenlerin uyguladığı kuvvet tarafından sağlanır. Çekirdeği bileşenlerine ayırırken, kütlenin bir kısmı büyük bir enerjiye dönüştürülür bu yüzden bir kısım kütle eksilir, eksik kütlede bir fark yaratır çekirdekte. Bu eksik kütle, kütle eksiği diye bilinir ve çekirdek oluşurken çıkan enerjiye takabül eder.

Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.

<span class="mw-page-title-main">Füzyon roketi</span>

Füzyon roketi, verimlilik ve büyük kütleli yakıtlar taşıma gereksinimi olmaksızın uzayda uzun vadeli ivme sağlayabilecek füzyon enerjisi ile çalışan kuramsal bir roket tasarımıdır. Tasarım füzyon enerjisi teknolojisindeki gelişimin bugünkü sınırların ötesinde ve uzay araçlarının yapımının günümüzdekinden daha büyük ve daha karmaşık olmasına dayanır. Daha küçük ve daha hafif füzyon reaktörleri manyetik hapsetme ve plazma kararsızlığının engellemesi için daha karmaşık yöntemlerin keşfi ile gelecekte mümkün olabilir. Füzyon enerjisi daha hafif ve daha yoğunlaştırılmış alternatifler sağlayabilir.

Energoatom, tam adı Ukrayna Ulusal Nükleer Enerji Üretim Kuruluşu Ukrayna'nın dört nükleer santralleri ile etkinlik gösteren bir Ukrayna devlet kuruluşudur.

<span class="mw-page-title-main">Basınçlı su reaktörü</span> reaktör çekirdeğinin yüksek basınçlı su ile soğutulduğu nükleer reaktörler

Basınçlı su reaktörü (PWR), reaktör çekirdeğinin yüksek basınçlı su ile soğutulduğu nükleer reaktörlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Kaynar su reaktörü</span> Çekirdeğin suyu buharlaştırmasıyla üretim yapan nükleer reaktör çeşidi

Kaynar su reaktörü (BWR), elektrik enerjisi üretimi için kullanılan hafif su nükleer reaktörüdür. Kaynar su reaktörleri basınçlı su reaktörlerinden (PWR) sonra kullanılan ikinci reaktörlerdir. BWR ve PWR'ler arasındaki başlıca fark BWR'lerde reaktör çekirdeği suyu ısıtarak buhara dönüştürür ve bu buhar daha sonra buhar türbinini çalıştırır.

IV. Nesil III. Nesil reaktörlerin halefi olarak tasarlanan nükleer reaktör tasarımlarıdır. Birinci nesil sistemlerin çoğu kullanımdan kaldırıldığı için dünya çapında faaliyette olan reaktörlerin çoğu ikinci ve 3 nesil sistemlerdir. Generation IV International Forum, IV. nesil reaktörlerin gelişimini koordine eden uluslararası bir organizasyondur. V. Nesil reaktörler tamamen teoriktir ve henüz uygulanabilir olarak görülmemektedir.

<span class="mw-page-title-main">Hanford Sahası</span>

Hanford Sahası, Amerika Birleşik Devletleri'nin Washington eyaletindeki Columbia Nehri üzerinde federal hükûmeti tarafından işletilen, çoğunlukla hizmet dışı bir nükleer üretim kompleksidir. 1943'te, Washington'da Hanford'ta Manhattan Projesi'nin bir parçası olarak kurulan saha, dünyanın ilk tam ölçekli plütonyum üretim reaktörü olan B Reaktörü'ne ev sahipliği yapıyordu. Tesiste üretilen plütonyum Trinity bölgesinde test edilen ilk nükleer bomba ve Nagasaki'ye atılan Fat Man'de kullanıldı.

Bir nükleer yakıt bankası, nükleer reaktörlerini beslemek için yedek bir LEU kaynağına ihtiyaç duyan ülkeler için düşük zenginleştirilmiş uranyum (LEU) rezervidir. Zenginleştirme teknolojisine sahip olan ülkeler, zenginleştirilmiş yakıtı, zenginleştirme teknolojisine sahip olmayan ülkelerin güç reaktörleri için yakıt elde edeceği bir "bankaya" bağışlayacaklardır.

<span class="mw-page-title-main">Uranyum nitrür</span> Kimyasal bileşik

Uranyum nitrür çeşitli kimyasalları ifade etmektedir: Uranyum mononitrür (UN), Uranyum seskuinitrür (U2N3) ve uranyum dinitrür (UN2). Burada nitrür kelimesi uranyuma bağlı azotun -3 oksidasyon seviyesini belirtmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Toryum bazlı nükleer enerji</span>

Toryum bazlı nükleer enerji üretimi, verimli öncül element toryumdan üretilen izotop uranyum-233'ün nükleer bölünmesiyle beslenir. Bir toryum yakıt çevrimi, toryum bolluğu, üstün fiziksel ve nükleer yakıt özellikleri ve azaltılmış nükleer atık üretimi dahiluranyum yakıt çevrimine göre çeşitli potansiyel avantajlar sunabilir. Toryum yakıtının bir avantajı, düşük silahlanma potansiyelidir; büyük ölçüde toryum reaktörlerinde tüketilen uranyum-233/ 232 ve plütonyum-238 izotoplarını silah haline getirmek zordur.