Bugünkü sohbetimizde İsfahan’ın ZPP tesislerinde nükleer yakıt çubuğu ve UCF tesislerinde uranyum di oksit üretimini anlatmak istiyoruz.

Bilindiği üzere nükleer yakıt sirkülasyonunu tam olarak elde etmek için bilim ve teknolojilerden geniş bir yelpazeye ihtiyaç vardır. Bunun yanında bir takım fizik, kimya, çevre, mühendislik branşları alanlarında araştırma yapmak ve söz konusu bilim ve teknolojilerin yanında yönetim ve ticaret yeteneklerine sahip olmak ve küresel sonuçları olacak yatırımlar yapmak da bu büyük sanayi ve teknoloji için gerekli ve zaruri görünüyor.

Hatırlanacağı üzere geçen bölümde nükleer yakıt sirkülasyonunu takip ettiğimiz süreçte Fordo ve Natanz tesislerini gezdik ve oradaki çalışmalarla yakından tanıştık ve ardından tekrar İsfahan kentine geri döndük.

Şimdi nükleer yolculuğumuzun devamında İsfahan kentindeyiz. Ancak İsfahan’ın ada tarihi eserlerle iç içe olduğundan bu kentin bu değerli eserlerini de kısaca gezmek istedik.

İsfahan kentinin en önemli tarihi mekanlarından biri, sallanan minaredir. Bu muhteşem ve eşi benzeri olmayan bina Moğolların istilası sırasında ve kral Olcayto iktidarı dönemine denk gelen kameri 716 yılında inşa edildi.

Tarihi sallanan minare binasını gezdikten sonra yeniden konumuzun ana gündemi olan nükleer yakıt sirkülasyonunun devamında bu sürecin en önemli halkalarından biri ile tanışmak üzere UCF tesislerine geldik.

Natanz nükleer tesislerinde zenginleştirilen UF6 ya da uranyum hegza floraid maddesinden hafif su reaktörlerinin yakıtının yapımında kullanılan yüzde 3.67 zenginleştirilmiş uranyum di okside dönüştürmek için yararlanılıyor.

Bilindiği üzere Buşehr nükleer elektrik santrali gibi hafif su reaktörlerinde kullanılan yakıt kompleksi genellikle çubuk şeklinde üretilen yakıt haplarını kullanır ve bu haplar çeşitli düzeylerde zenginleştirilmiş uranyum içerir.

Buna göre UCF uranyum geliştirme tesisleri, uranyum di oksit içeren yakıt haplarını üretmek için gerekli olan uranyum di oksit pudrasını üretir.

Hatırlanacağı üzere geçen bölümlerde UF6 veya uranyum hegza floraid gazı Natanz uranyum zenginleştirme tesislerinde yüzde 3.67 düzeyinde zenginleştirildiğinde tekrar yakıt haplarına dönüştürülmek üzere uranyum di oksit üreten üniteye intikal ettirilir. Bu ünitede UF6 veya zenginleştirilmiş uranyum hegza floraid gazı su ile reaksiyona girerek hidrolize olur ve tekrar UO2F2 mahlulü elde edilir. Bu süreçte ilkin, özel silindirlere katı halde intikal ettirilen UF6 veya uranyum hegza floraid otoklav içinde 70 ila 90 derece sıcaklıkta yeniden gaz fazına dönüştürülür, ardından hidroliz UF6 gazı saatte 10 kg ağırlıkta bir yandan ve su da öbür yandan ortama girer. Su ve gazın temas etmesi ve reaksiyona girmesi sonucunda katı halde UO2F2 ya da floraid uranil elde edilir. Bu ürün başka özel mahzenlerde daha sonraki işlemler için depolanır.

Uranyum di oksit üreten ünitede çalışan uzmanlardan biri bu üniteyi şöyle anlatıyor:

Burası uranyum fabrikasının en önemli ünitelerinden biridir. 103 A ünitesi adı ile anılan bu ünitede Natanz’dan getirilen UF6 maddesi bir dizi fiziksel ve kimyasal işlemlerin sonucunda nihayetinde uranyum di oksit pudrasına dönüştürülür. Ancak bu ünitede özel olarak uygulanan işlemlerden biri şöyle ki ilkin UF6 gazı fiziksel bir dizi işlemin sonunda UF6 gazına dönüşüyor ve 70 ila 80 derece sıcaklıkta bu UF6 gazı buharlaşarak tamamen özel bir reaktöre giriyor ve bu reaktörde UF6 gazı su ile reaksiyona girerek UO2F2 mahlulü elde ediliyor.

UF6 fabrikası uzmanı şöyle devam ediyor:

UO2F2 ya da gerçekte uranyum floraid tuzu burada bulunan mahzenlerde toplandıktan sonra nihayetinde belli bir yoğunlukta uranyuma dönüşüyor ve daha sonra da bu bölümde nihayetinde ADU mahlulü ya da uranat di amunyum mahlulü üreten bölüme sevkediliyor.

İlk önce uranil floraida özel bir reaktörün içinde amunyak ekleniyor. Bu reaktörden ADU mahlulü ya da uranat di amunyum mahlulü özel filtrelere giriyor. Mahlulün bu özel filtrelerden geçmesinden sonra katı uranat di amunyum geride kalıyor. Katı ve ıslak olan ADU karıştırıcısı olan bir mahzende üzerinden sıcak hava geçirilerek sarı renkli kuru bir pudra elde ediliyor ve daha sonraki merhalenin kullanımı için hazır hale getiriliyor.

UF6 fabrikası uzmanı şöyle devam ediyor:

Bu ADU pudrası gerekli onayı aldıktan sonra nihayetinde uranyum üretin bir sonraki bölüme gönderiliyor. ADU pudrası bundan sonra yüksek ısıda ve yüksek basınçta bir fırına gönderiliyor. Bu dönen fırında bu süreç sürekli olarak gerçekleşiyor ve bu maddenin üzerinde bir dizi kimyasal işlemler gerçekleştiriliyor. Bu madde ilkin UO3 yani uranyum oksidine dönüşünüyor ve ardından U3O8 ve en son da ham UO2 olarak adlandırılan maddeye dönüşüyor.

ADU ya da uranat di amunyum kuru pudrası katık olarak flor gazı içerdiğinden bu pudra dönen ve yaklaşık 700 derece sıcaklığı olan bir fırına giriyor ve burada flor gazı tamamen yok ediliyor.

Bu aşamadan sonra UO2 ya da uranyum di oksit pudrası elde ediliyor. Daha sonra bu aşamada elde edilen uranyum di oksit pudrası yakıt hapı üretmek üzere FMP fabrikasına gönderiliyor.

Bu süreçte uranyumun oksit olmaması için oksijenle uranyum oranı tamamen birbirine uygun olmalıdır. Zira bu durumda elde edilen ürün çok çabuk bozulur ve buna göre da çok çabuk yakıt hapına dönüştürülmesi gerekir. Bunun için bir süreçte kalıcı olmayan uranyum di oksit hafif bir hava ile reaksiyona girerek kalıcı uranyum di okside dönüştürülür ve böylece oksit olması engellenir.

Islak yöntem sayılan ADU’nun ıslak yöntemi yöntemi, yine ADU’nun kurak yönteminden daha komplike sayılır ve daha fazla atık üretir. Ancak bu yöntemle üretilen pudra daha çok esnektir ve bu da bu yöntemin meziyetlerinden biridir.

Sonunda UCF uranyum fabrikasında üretilen uranyum di oksit pudrası özel mahzenlerle UCF fabrikasının yanı başında duran FMP fabrikasına gönderiliyor ve yakıt haplarına dönüştürüldükten sonra ZPP fabrikasında üretilen nükleer yakıt çubuklarının içine yerleştiriliyor.

Evet bugünkü İsfahan ziyaretimizde uranyum di oksit pudrasının nasıl üretildiğini öğrendik.

Bu arada İsfahan kenti sadece nükleer teknoloji ve nükleer tesisleri ile bilinmediğini hatırlatmakta yarar görüyoruz.

Tarihi İsfahan kenti çok güzel ve değerli tarihi eserleri yüzünden dünyanın yarısı anlamına Nesfi Cihan olarak da anılır.

İsfahan kentinin bir başka ünlü boyutu, kentin özel tatlısı Gez’dir.