Bu Eylül, Rosatom’un nükleer yakıt bölümü TVEL 25. yıldönümünü kutluyor. Rosatom küresel nükleer yakıt pazarının lideri olsa da nükleer yakıt biriminin yaptığı iş, yakıt üretimi ve satışından ibaret değil. Rosatom, enerji depolama, yeni materyaller, süper iletkenler, işletmeden çıkarma hizmetleri ve diğer faaliyet alanlarındaki varlığını genişletiyor. TVEL’in faaliyetlerine yönelik daha fazla bilgiyi aşağıda bulabilirsiniz.

TVEL’in öne çıkan küresel özellikleri

15 ülkedeki 75 güç reaktörü (her altı reaktörden biri) Rosatom’un yakıtıyla çalışıyor

Dünyada üretilen nükleer yakıtın yüzde 17’si

Uranyum zenginleştirme pazarının üçte birinden fazlası

Kararlı izotop pazarının %40’ı

Üretimde kullanılan 21 kimyasal elementin 107 izotopu

47 yan kuruluş

22.000 yüksek nitelikli çalışan

2020 yılında 662 milyon USD kâr

Önümüzdeki 10 yılda nükleer ön-uç ürün ve hizmetler için ihracat sözleşmelerinde 15,7 milyar ABD doları

Çevre korumaya yıllık 30 milyon ABD dolar harcama

İlginç gerçekler:

Bir uranyum yakıt peleti, bir ton petrol kadar enerji üretir.

TVEL Yakıt Şirketi’nin tarihi 12 Eylül 1996 uzanmaktadır. Ancak bu, daha önce uranyumun zenginleştirilmediği veya yakıtın üretilmediği anlamına gelmez, aksine, uranyum zenginleştirme ve yakıt üretimi Sovyet nükleer endüstrisinin ilk adımlarını atması kadar erken başladı. İlk santrifüj 1953 yılında devreye alınırken, dört yıl sonra Ural Elektrokimya Fabrikası ilk santrifüj bazlı uranyum ayırma tesisini devreye aldı. 

Yakıt

Uranyum zenginleştirme, TVEL’in odak noktasını oluşturuyor. Nükleer yakıt bölümü, küresel zenginleştirme kapasitesinin yaklaşık %40’ını oluşturan dört zenginleştirme tesisi işletiyor. Santrifüjlerin tasarımı sürekli olarak geliştiriliyor.

Zenginleştirilmiş uranyum hekzaflorür, kaplamalara yerleştirilen ve düzeneğe birleştirilen yakıt peletlerini imal etmek için kullanılıyor. TVEL, Rusya’daki tüm nükleer santrallere, 15 ülkedeki güç reaktörlerine ve dokuz ülkedeki araştırma reaktörlerine yakıt sağlıyor.

Yakıt bölümü, nükleer reaktörler için, örneğin soğutma sıvısı kaybı kazalarına karşı daha dayanıklı yakıt gibi yeni yakıtlar geliştiriyor. Sodyum Soğutmalı Hızlı Reaktörler için MOX yakıtı, kullanılmış nükleer yakıttan çıkarılan plütonyum içerecek. Bu, nükleer yakıt döngüsünü “kapatma”, doğal uranyumdan daha fazla yararlanma ve nükleer atıkların en aza indirilmesine yönelik bir başka adım. REMIX yakıtı da yeniden işlenmiş uranyum ve plütonyum karışımı olup, VVER reaktörleri için tasarlandı. Beşinci Nesil BREST-OD-300 kurşun soğutmalı hızlı reaktörde karışık uranyum plütonyum nitrür (MUPN) yakıtı kullanılacak.  

Süper İletkenler

Teknik süper iletkenler, 0.1 mm ila 6 mm çapında ve yüzlerce metreden onlarca kilometre uzunluğa kadar değişen, kesin bir süper iletken malzeme payı içeren çok çekirdekli kompozit tellerdir.

TVEL, 2009 yılında, ilk niyobyum-kalay süper iletkenlerini üretti. Rosatom, dünyanın en büyük Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesi için şimdiden 220 tonun üzerinde Nb3S süper iletken tedarik etti.

Rosatom ayrıca, Antiproton ve İyon Araştırma Tesisi (FAIR) tarafından gerçekleştirilen Sıkıştırılmış Baryonik Madde (CBM) deneyinde kullanılan mıknatıs için 5 km’lik bir niyobyum-titanyum süper iletken iplik üretirken, CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) için, toplam uzunluğu 50 km olan süper iletken niyobyum-kalay şeritlerinden oluşan bir kılavuz parti üretti. Tüm teller yeterlilik testlerini geçerken, yalıtılmış dikdörtgen teller yabancı bir CT tarayıcı üreticisi tarafından test edilecek.

İşletimden Çıkarma

TVEL, 2008 yılından bu yana, nükleer ünitelerin işletimden çıkarılması hizmeti veriyor ve bu alanda sağlam bir idari ve teknolojik uzmanlık kazanmış durumda. Şirket, 2019 yılında Rosatom’da işletimden çıkarma hizmetleri için bir entegratör hüviyeti kazandı. Bölüm, 2021 yılının Temmuz ayında, 2041 yılına kadar olan dönemi kapsayan bir tehlikeli sahada hizmetten çıkarma programını onayladı. Tehlikeli işlerin robot destekli otomasyonuna ve proje öncesi operasyonların, tasarım ve veri depolamanın dijitalleştirilmesine yaklaşık 15 milyar RUB (202,7 milyon ABD Doları) yatırım yapılacak.

İşletimden çıkarma pazarı büyüyor. Rosatom, 2050 yılına kadar dünya çapında yaklaşık 1200 nükleer tesiste işletimden çıkarma çalışmalarının yapılması gerekeceğini tahmin ediyor. TVEL’i uluslararası pazarda, TVEL’in nükleer üniteleri işletimden çıkarma konusunda kapsamlı yetkinliğe sahip yan kuruluşu olan, Alman mühendislik şirketi Nukem Technologies temsil edecek.

Enerji Depolama

Enerji depolama, bölüm için yeni ve gerekli olan bir iş olma özelliği taşıyor. TVEL’in yan kuruluşları, ulaştırma ve enerji endüstrileri için depolama sistemleri oluşturma konusunda bir hayli uzmanlık kazanmış durumda. Bu kuruluşlar, bölümün üretim tesislerinde ve nükleer enerji sektörünün ötesinde müşteri tesislerinde yükleyicileri ve diğer nakliye makinelerini yeniden donatıyor. 2021 yılının başlarında, TVEL’in enerji depolama sistemleri geliştiren yan kuruluşu RENERA, Güney Kore merkezli bir elektrot, Li-iyon hücreleri ve enerji depolama sistemleri üreticisi Enertech International şirketinin %49 hissesini satın aldı. Anlaşma, Rosatom’un uluslararası pazardaki varlığını genişletmeyi, pil bileşenlerinin tedarikini güvence altına almayı ve gerekli yetkinlikleri kazanmayı amaçlıyor. Bölüm, 2024 yılında Rusya’da dünya standartlarında enerji depolama sistemlerinin üretim tesislerini kurmayı ve yeni ürünleriyle dış pazarlara girmeyi planlıyor.

Rosatom’un yeni ürün yelpazesi, ağır yük kamyonları için hızlı şarjlı çekiş akülerini ve elektrikli araç platformu için enerji depolama sistemlerini içeriyor.

İzotoplar

Rosatom’un nükleer yakıt bölümünün yan kuruluşları da sanayi, bilim ve tıp alanına yönelik izotoplar üretiyor. Örneğin, TVEL, nötrino özelliklerinin araştırılması amacıyla yapılan GERDA (Ge-76’nın nötrinosuz çift-beta bozunumunu araştıran GERmanium Detector Array (Germanyum Dedektör Dizisi) projesi) ve AMoRE (Mo-100 kullanan benzer bir uluslararası proje) deneyleri için germanyum-76 ve molibden-100 tedarik etti. Yeni bir kütle standardı geliştirmeyi amaçlayan Kilogram-3 projesi için Silikon-28 sağlandı. TVEL, 2018’de, steril nötrinoları aramaya odaklanan BEST projesini koordine eden Rusya Bilimler Akademisi Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü için kromik anhidrit formunda krom-50 üretti. TVEL ayrıca nötrinosuz çift beta bozunumunu araştırmak için kullanılan başka bir izotop olan zirkonyum-96’nın üretimine başlamak için çalışıyor. Şirket ayrıca nikel-63’e dayanan bir nükleer pil üretmeyi planlıyor. Yakında piyasaya sürülecek bir diğer yeni ürün ise karbon-13 etiketli üre. Bu madde, gastrit, mide ve peptik ülserlere neden olan Helicobacter pylori bakterisini tespit etmeye yönelik yapılan nefes testlerinde kullanılıyor.

3D yazıcılar ve lazer prototipleri

TVEL, uzun süredir 3 boyutlu baskı tozları üretiyor. En çok talep edilen tozlar paslanmaz çelik ve titanyumdan yapılıyor. Gaz atomizasyon tekniğini kullanan şirket, bir plazma atomizasyon yöntemini uygulamaya hazırlanıyor.

Birim ayrıca karmaşık şekilli öğelerin imalatı için 3D yazıcılar üretiyor. Bu noktada, torna tezgâhına kıyasla daha hızlı olan ve malzeme kayıplarını azaltan katkı teknolojisi kullanılıyor. Rosatom, seçici lazer eritme teknolojisine dayanan RusMelt 300M ve RusMelt 600M olmak üzere iki yazıcı modeli geliştirdi. Bir sonraki adım, ince toz kullanan bir Doğrudan Metal Biriktirme (DMD) yazıcısı tasarlamak.

TVEL ayrıca, seçici lazer eritme teknolojisine sahip 3D yazıcılar için prototip lazerler geliştirdi ve üretti. Aynı teknolojiye sahip bir de prototip yazıcı geliştirilmişti. Yeni ürünler, beklendiği gibi, şirketin hem Rusya hem de uluslararası katkı teknolojisi pazarlarında rekabet etmesini sağlayacak.

Geliştirilen bu teknolojiler ve ürünler, Rosatom’u, nükleer yakıt ve izotop işinin önemli bir parçası ve küresel enerji endüstrisi ile malzeme biliminin yeni alanlarında gelecek vaat eden bir oyuncu haline getiriyor.