Geçen yıl, Rus nükleer endüstrisi birkaç önemli eğilim gösterdi. Bunlardan ilki, tek tek reaktörlerin ötesine geçerek kaynakların tüketimini en aza indiren, enerji üretimini ve ekonomik etkileri en üst düzeye çıkaran bütünsel sistemlere uzanan, IV. Nesil teknolojisine yönelik yeni bir yaklaşımdır. İkincisi, bu hem Rusya’da hem de dünya çapında nükleer kapasitede resmi değil gerçek bir artıştır. Üçüncüsü, bunlar yarının temellerini atan yeni teknolojiler ve araştırmalardır. İşte 2024 yılına ilişkin incelememiz.
IV. Nesil sistemler
Rosatom Genel Müdürü Aleksey Likhachev, geçen yıl nisan ayında düzenlenen uluslararası Atomexpo 2024 forumunda yaptığı açıklamada, “Rosatom’un stratejisi, hızlı nötron reaktör teknolojilerinin yaygın şekilde kullanılmasıyla kapalı nükleer yakıt çevrimine geçişi öngörüyor” dedi. Geçiş çok aşamalı ve çok boyutlu bir süreç, bu yüzden Rosatom aynı anda birçok alanda çalışıyor.
İlk olarak, Rosatom Rusya’nın Seversk kentinde, kurşun soğutmalı hızlı nötron reaktörü BREST-OD-300, kullanılmış yakıt yeniden işleme ünitesi ve yakıt üretim/yeniden üretim ünitesinden (FFRU) oluşan deneysel bir enerji üretim tesisi (Rusça’da ODEK olarak kısaltılıyor) inşa ediyor. Nisan 2024’te, FFRU’da bir karbotermal sentez hattı test edildi, ardından ünite aralık ayında pilot işletmeye alındı. RPV muhafaza yapısının son bölümü, türbin kondansatörü monte edilirken reaktör basınç kabının bulunduğu kısıma yerleştirildi. Çekirdek güç ekipmanının kurulumuna 2025 yılında başlanacak.
ODEK, kapalı nükleer yakıt çevriminin uygulamada nasıl işleyeceğini göstermeyi amaçlıyor. Bu, tüketilmiş nükleer yakıttan uranyum ve plütonyum çıkarmayı (yeniden işleme) ve bunları aynı sahada bulunan reaktör için taze yakıta dönüştürmeyi içerecek.
Seyreltilmiş uranyumun (zenginleştirmeden sonra kalan) çoklu geri dönüşümü ve nükleer yakıt çevrimine dahil edilmesi, her bir kilogram doğal uranyumda bulunan enerjinin kullanımını en üst düzeye çıkarmayı, madencilik ve işleme maliyetlerini en aza indirmeyi ve doğal rezervlere bağımlılığı azaltmayı mümkün kılıyor.
İkincisi, Rosatom’un Beloyarsk NGS’deki sodyum soğutmalı hızlı nötron reaktörü BN-800’e sahip 4. Güç Ünitesi, tamamen karışık uranyum-plütonyum oksit (MOX) yakıtıyla çalışmaya devam ediyor. Temmuz 2024’te reaktör, son yakıt ikmalinden sonra %100 güce ulaştı.
Üçüncüsü, Rosatom küçük aktinitleri yönetmeye devam etti. Bu son derece zehirli elementleri içeren ilk üç yakıt demeti, söz konusu yakıt ikmal operasyonu sırasında BN-800 reaktörüne yüklendi. Demetler yaklaşık bir buçuk yıl boyunca ışınlanacak. Amaç, küçük aktinitlerin hızlı nötron reaktörlerinde dönüştürülebileceğine dair deneysel kanıt elde etmek. Dönüşüm nükleer atığı daha az radyoaktif hale getirecek ve izolasyon süresini 2.300 kat (700.000 yıldan 300 yıla) azaltacak. Bu, derin jeolojik depolara olan ihtiyacı ortadan kaldırmak için yapılıyor. Radyoaktif atıkların zamanla daha stabil ve daha güvenli hale geldiği unutulmamalıdır, önemli olan konu bunun ne zaman gerçekleşeceğidir. Dolayısıyla, kapalı nükleer yakıt çevrimi nükleer enerjiyi, henüz üstesinden gelinememiş tek dezavantajından, radyoaktif atık birikiminden kurtarır.
Son olarak Rosatom, nükleer yakıt çevrimini kapatmayı amaçlayan yeni bir yakıt bileşimi geliştiriyor. Daha fazla ayrıntı için bu sayıdaki ‘Yakıt Gelişimi’ makalesine bakın.
Güvenilir enerji tedariki için nükleer enerji santralleri
Rusya’da Rosatom, 2045 yılına kadar ülkenin enerji karışımında nükleer üretimin %25’lik payını elde etmek için yeni güç üniteleri inşa ediyor. Kursk NGS’de VVER-TOI reaktörlü (VVER-TOI, kelimenin tam anlamıyla ‘su soğutmalı su kullanımlı enerji reaktörü evrensel optimize edilmiş dijital’ anlamına geliyor) iki güç ünitesi inşa ediliyor. Kursk II 1. Güç Ünitesi’nde son aşamaya gelindi ve kritik seviyeye geçmeye hazırlanılıyor. 2. Güç Ünitesi yapım halinde. Mart ayında, Leningrad NGS’deki 7. Güç Ünitesi’nin temeli için ilk beton döküldü. Smolensk NGS’de ilk beton dökümü için hazırlıklar (2027 için planlandı) devam ediyor. Kola NGS için orta kapasiteli VVER reaktörlerinin tasarımı son aşamada. Güncellenen Elektrik Santrali Yerleşim Planı 2042’de, Rusya’nın Uzak Doğu bölgelerinde, Primorsky Krayı ve Habarovsk Krayı’nda yeni reaktörlerin inşası öngörülüyor.
Rosatom, uluslararası nükleer projelerde lider olmaya devam ediyor. Rus nükleer şirketi, yedi ülkede 22 reaktörün veya nükleer enerji projelerinin %90’ından fazlasının inşasından sorumlu bulunuyor. Ocak ayında, Mısır’daki El Dabaa NGS’nin 4. Güç Ünitesi için ilk beton döküldü. O zamandan bu yana santralin dört ünitesi aynı anda inşa ediliyor. Ekim ayında El Dabaa NGS’de 3. Güç Ünitesi’ne kor tutucu, kasım ayında da 4. Güç Ünitesi’ne bir kor tutucu yerleştirildi.
Eylül ayında. Çin’deki Tianwan NGS’nin 8. Güç Ünitesi’ne bir reaktör basınç kabı monte edildi; ekim ayında 7. ve 8. Güç Üniteleri için bir eğitim simülatörü faaliyete sokuldu; kasım ayında 7. Güç Ünitesi’nde ana soğutma boru hattındaki kaynak işlemleri tamamlandı.
Aralık ayında Çin’deki Xudabao NGS’nin 4. Güç Ünitesi’ne bir reaktör basınç kabı monte edildi.
Bangladeş’te iki güç üniteli Ruppur NGS’de ilk güç ünitesinin inşası aralık ayında tamamlandı. Ana soğutma pompalarındaki testleri, ekipmanın nominal tasarım parametrelerine uyup uymadığını kontrol etmek için reaktör tesisinde yapılacak soğuk testler (yakıtsız testler) takip edecek. Tüm testler tamamlandıktan sonra ünite kritik hale gelmeye hazır olacak.
Ayrıca aralık ayında, Türkiye’deki Akkuyu NGS’nin 1. Güç Ünitesi’nde türbin montajı tamamlandı; türbin şaftı düşük hızda harekete geçirildi. Simülasyon yakıt demetlerinin yüklenmesini içerecek olan işletmeye alma öncesi testleri için hazırlıklar devam ediyor.
Böylece Akkuyu ve Ruppur’daki VVER-1200 reaktörlü ilk iki güç ünitesi kritik hale hazır olmak üzere.
Rosatom ayrıca, küçük modüler reaktör (SMR) projelerinde de lider konumda. Mayıs 2024’te Rosatom ve Özbekistan, bir SMR nükleer santrali inşa etmek için ilk ihracat sözleşmesini imzaladı. Bu, Özbekistan’ın Cizzak bölgesinde RITM-200 reaktörlü altı adet 55 MWe güç ünitesinin inşasını öngörüyor. İlk ünitenin 2029 yılının sonunda kritik hale gelmesi planlanıyor.
Haziran 2024’te, Rus nükleer şirketinin Makine Mühendisliği Bölümü, Gine Cumhuriyeti ile bir niyet zaptı imzaladı. Taraflar, ülkeye elektrik sağlamak için yüzen güç üniteleri inşa etme projesinde güçlerini birleştirecek.
Rosatom, dünya çapında karbonsuz nükleer kapasitenin büyümesine pratikte bu şekilde katkıda bulunuyor.
Yeni teknolojiler
Rosatom, geleneksel alanların ötesine geçerek tamamen yenilikçi enerji teknolojilerine yönelmeye çalışıyor. Rusya, Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesinin başlatıcısı ve en büyük katkı sağlayıcısı. Rosatom, proje için en önemli görevleri yerine getiriyor.
2024 yılında onaylanan bu tür görevlerden biri, tokamak’ın ilk duvarının malzemesi olarak berilyumun tungsten ile değiştirilmesi oldu. Bu karar, Fransız düzenleyici çerçevesinin nüansları nedeniyle alındı. Daha önce, Rus araştırmacılar, berilyum duvarının ayrı bir parçasını üretip test etmişlerdi, şimdi bir tungsten duvarı yapmaya hazırlanıyorlar. ITER Örgütü ve Rusya, tokamak operasyonunu daha verimli hale getirecek bir bor karbür kaplama teknolojisi geliştirmek üzere bir araştırma sözleşmesi imzaladı.
Ayrıca, tungsten safsızlıkları plazma sıcaklığını düşürdüğü için daha fazla jirotrona (24 yerine 80 ila 87) ihtiyaç duyulacak. Bu cihazların, bu teknolojideki liderliği nedeniyle Rusya’da üretilmesi kuvvetle muhtemel.
Rosatom, 2024 yılında Rusya’da yeni rüzgar çiftliklerinin inşasına devam etti. Mart ayında, Rusya’nın Stavropol Krayı bölgesindeki Trunovskaya Rüzgar Çiftliği’nin ikinci fazı (35 MW) devreye alındı. Rüzgar çiftliğinin toplam kapasitesi 95 MW’a ulaştı. Rosatom, Rusya’da toplamda 1 GW’ın üzerinde rüzgar enerjisi kapasitesi inşa etti. Kasım ayında Dağıstan’da, Rusya’nın en büyüğü olan Novolakskaya Rüzgar Çiftliği’nin (300 MW) inşasına başlandı. Rosatom’un uluslararası rüzgar enerjisi pazarlarına açılması, Kırgızistan’daki 100 MW’lık bir rüzgar çiftliğiyle başladı. Daha da önemlisi, naceller ve kanatlar dahil olmak üzere asıl rüzgar türbini bileşenleri de Rusya’da Rus nükleer şirketinin üretim tesislerinde üretiliyor.
Rosatom, geçen yıl enerji dışı nükleer teknolojilerin geliştirilmesinde de ilerleme kaydetti. Örneğin, ekim ayında Bolivya’da Nükleer Araştırma ve Teknoloji Merkezi sahasında bir ışınlama merkezi açıldı. Bir araştırma reaktörü basınç kabının kurulumuna da geçen yıl başlandı. Aynı ay, bu reaktör için ilk parti nükleer yakıt Rusya’daki Novosibirsk Kimyasal Konsantreler Tesisi’nde (Rosatom’un Yakıt Bölümü’nün bir parçası) fabrika kabul testlerini geçti.
Kasım ayında Rosatom ile Etiyopya İnovasyon ve Teknoloji Bakanlığı, ülkede inşa edilebilecek bir nükleer araştırma ve teknoloji merkezi için fizibilite çalışması yürütmek üzere sözleşme imzaladı.
Daha geniş uluslararası işbirliği
Çeşitli alanlardaki yeni uluslararası sözleşmeler ve ortaklıklar, Rosatom ürünlerinin en yüksek kalitesinin ve en iyi performansının kanıtıdır. 2024 yılında Rus nükleer şirketi ve Rusya dışında VVER-1200 reaktörlerini inşa eden ilk ülke olan Belarus Cumhuriyeti, Nükleer Enerji Dışı ve Nükleer Olmayan Projeler için Kapsamlı İşbirliği Programı imzaladı.
Rosatom’un nükleer enerji alanında uzun süredir ortağı olan Çin, Rosatom ile ortaklaşa Kuzey Denizi Rotası’nda (NSR) yük trafiğini geliştirmeyi düşünüyor. Haziran ayında Rosatom ve Çin’in NewNew Shipping Line şirketi, gemiler inşa etmek, Rus ve Çin limanları arasında yıl boyunca NSR merkezli bir konteyner hattı oluşturmak amacıyla ortak bir girişim kurmak için bir niyet anlaşması imzaladı. NSR Alt Komisyonu’nun ilk toplantısı kasım ayında yapıldı. Toplantıda, Çin’i Ulaştırma Bakanlığı, Rusya’yı ise Rosatom temsil etti. Taraflar yük trafiğini teşvik etmeyi, seyrüsefer güvenliğini sağlamayı ve altyapıyı iyileştirmeyi amaçlıyor. 2024 yılında Çinli deniz nakliye şirketleri Kuzey Denizi Rotası boyunca sefer sayısını 8’den 13’e çıkardı.
Son olarak Rosatom’un çabalarının takdir edildiğini gösteren bir örnek de Brezilya, Çin, Güney Afrika, İran, Etiyopya ve Bolivya’dan nükleer şirketlerin Rosatom’un ortak Nükleer Enerji Platformu kurma girişimine verdikleri destektir.
