Araştırma ve güç reaktörlerinde kontrol ve yakıt malzemelerinin incelenmesi

Abstract

Nükleer yakıt malzemeler ve kontrol çubukları reaktörlerin temel elemanlardan olup reaktörün kor bölgesinde bulunmaktadır. Reaktörlerde kullanılacak olan malzemelerin sadece fiziksel ve mekanik özelliklerini bilmek yeterli değil reaktör malzemesinin son kullanım aşamasına kadarki uygulamalarının da bilinmesi gerekir. Nükleer yakıt zenginleştirme işleminde gaz difüzyonu, santrifüj metodu ve lazer metodu yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunların içinde santrifüj metodu ön plana çıkmakta ve zenginleştirme işlemlerinin büyük çoğunluğu bu yöntem ile yapılmaktadır. Lazer yöntemi ise henüz araştırma ve geliştirme aşamasındadır. Yakıt çevrim işlemleri açık ve kapalı çevrim olmak üzere iki çeşittir. Açık çevrimlerde reaktörde kullanılmış yakıt elemanı atık olarak kabul edilir ve jeolojik depolama merkezlerine gönderilir. Kapalı yakıt çevriminde ise reaktörlerde kullanılmış yakıt elemanları yeniden işlem görerek tekrar kullanılır. Kapalı çevrim açık çevrime göre pahalıdır. FBR ve diğer üretken reaktörlerde kapalı çevrim kullanılmaktadır. Anahtar kelimeler: Nükleer Yakıt Malzemeler, Kontrol Çubukları, Nükleer Yakıt Zenginleştirme, Yakıt Çevrimi.

Nuclear fuel materials and control rods are the basic elements of reactor and they are located in the core region of the reactor. It is not only enough to know the physical and mechanical properties of materials that are used in the reactor but also must be known all steps and usages up to the end-use stage of reactor materials. Gaseous diffusion, centrifuge and laser method are widely used in the nuclear fuel enrichment processes. The majority of the enrichment process is carried out by centrifugation method. The laser method is still in the research and development phase. There are two kinds of fuel cycle operations such as open and closed-loop. In the open loop used fuel element is considered as waste and are sent to the geological storage center. In closed fuel cycle, used fuel components are recycled and used again. Closed loop is more expensive than open loop. Closed loop are used in FBR and other breeder reactors. Keywords: Nuclear Fuel Material, Control Rods, Nuclear Fuel Enrichment, Fuel Cycle.