Kazakistan’ın Ulba Metalurji Tesisi’nden Nükleer Yakıt Üretimi: Keşifler ve İncelemeler
Kazakistan, ilk nükleer enerji santralinin yeri için bir halk oylamasına hazırlanıyor. Birçok uzman, bu adımın ülkede nükleer enerjinin gelişimine öncülük edeceğine inanıyor. Kamu nükleer enerji inşaatına evet derse, kritik bir soru ortaya çıkıyor: Yakıt nereden gelecek?
Potansiyel bir cevap Oskemen’de yatıyor. Kazakistan’ın Ulba Metalurji Tesisi (UMP) ev sahipliği yapan bu benzersiz tesiste Kazinform ajansı nedir, işlemlerini öğrenmek için Orta Asya’ya ziyarette bulundu.
Benzersiz varlık
Ekim 1949’da kurulan Ulba Metalurji Tesisi (UMP), uranyum, berilyum, tantal ve niobyum ürünleri konusunda dünyanın önde gelen üreticilerinden biri olarak kendini kanıtlamıştır. Nükleer enerji, elektronik, metalurji ve diğer endüstrilerin ihtiyaçlarını karşılar. 1997’den beri UMP, nükleer endüstride Kazakistan’ın çıkarlarını temsil eden Kazatomprom milli atom şirketinin bir parçası olmuştur.
UMP bünyesinde yer alan Ulba-TVS tesisinde nükleer enerji santralleri için uranyum yakıt bileşenleri üretilmektedir. Şirketin halkla ilişkiler departmanının başı Yulia Antonova’ya göre, Ulba-TVS tesisi, %51 hissesi UMP’ye ait olan ve %49 hissesi Çin CGNPC-URC’ye ait olan bir Kazak-Çin ortak girişimidir.
“Tesis, Kazakistan ve Orta Asya’da nükleer enerji santralleri için yakıt üreten tek işletmedir. Tasarım üretim kapasitesi yılda yaklaşık 440 yakıt montajı olan 200 ton düşük zenginleştirilmiş uranyuma eşdeğerdir. 2024 yılında tam tasarım kapasitesine ulaşılması planlanmaktadır. Fransa, Almanya, ABD, Çin ve Kazakistan’da üretilen ekipmanlar buraya kurulmuştur,” açıklamasında bulunan Antonova.
Yakıt montajı nedir?
Bir yakıt montajı, nükleer reaktörde termal enerji üretmek için tasarlanmış özel bir mühendislik ürünüdür. Yakıt montajının içinde, nükleer enerji üretim sürecinde kritik bir rol oynayan uranyumdan yapılmış yakıt pelletleri bulunmaktadır.
Yakıt montajının üretimi, Kazakistan’da çıkarılan doğal uranyum ile başlar. Ancak, doğal uranyumun nükleer yakıt olarak kullanılabilmesi için önce hekzaflorur (UHF) haline getirilip, izotop 235’e zenginleştirilmesi gerekir, genellikle %5’ten az olacak şekilde. Bu süreç, doğal uranyumun Rusya’ya gönderilerek dönüştürülmesi ve zenginleştirilmesini içerir. Zenginleştirilmiş uranyum daha sonra UMP’ye teslim edilir ve tozlar ile yakıt pelletleri üretmek üzere kullanılır.
Yakıt montajları nasıl yapılır?
UMP’de uranyumdan yakıt pelletlerine yolculuk titizdir. Uranyum Üretim Atölyesi Geçici Başkanı Vladislav Kogai, şürikte yer alan adımları açıkladı.
“İlk olarak, uranyuma bir kuru poröz ajan ekleriz. Bu işlem, kalıplama ve sinterleme işlemi ile devam eder. Daha sonra pelletler öğütülür ve kusurlar için kontrol edilir. Tüm süreç, tozdan bitmiş pelete kadar yaklaşık 12 gün sürer,” diye açıklıyor Kogai.
Tesis sürekli olarak çalışır, çalışanlar kesintisiz üretimi sağlamak için üç vardiya halinde çalışırlar.
Yakıt montajları nasıl taşınır?
Yakıt pelletleri ihracat için taşınır ve yakıt montajlarına monte edilir. Bu süreç, bir kaldırma platformu, bir montaj döner platformu ve yakıt çubuklarını çekmek için bir masa içeren ayrı bir yakıt montaj hattında gerçekleşir.
Yakıt çubukları, ileri teknoloji kullanılarak oluşturulur. Kaplama tüpleri, otomatik olarak hareket ettirilmek üzere bir tampon masa üzerine yerleştirilir. Operatör süreci izler ve herhangi bir sapma hemen ele alınır. Boşaltma, saflık kontrolü, kaynak, ve görsel muayene gibi aşamalardan sonra tüpler titreşimli yükleme cihazı kullanılarak pelletlerle doldurulur.
İşlem burada bitmez. Yakıt elemanları daha sonra bir iskelete, yakıt montajının yapısını oluşturan tüpler ve ızgaralardan yapılmış bir dörtgen çerçeve olan bir robota bağlanır. Özel robotik bir makine bu montajı kaynaklar ve koordinat ölçüm makinesi kullanılarak hassasiyet kontrol edilir.
Her yakıt montajı 450 kg uranyum depolar ve tesisin tasarım kapasitesi yılda 440 yakıt montajı üretmeye olanak tanır. Katı denetim altında olan bu tamamlanmış ürünler, Çin’e CGNPC-URC ile yapılan işbirliği sayesinde demiryolu ile ihraç edilir. Son birkaç yılda, beş sevkiyat (150 ton düşük zenginleştirilmiş uranyuma kadar) Çin nükleer santrallerine yakıt montajları yapmak için yapıldı. Temmuz 2024 itibariyle, sekiz sevkiyat, veya 240 ton düşük zenginleştirilmiş uranyum gerçekleştirilmiş durumda.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) tesisi sık sık denetler. Kuruluşundan bu yana, UMP’nin kusursuz bir güvenlik kaydı vardır, şu ana kadar bildirilen acil durumlar olmamıştır.
UAEA’nın Düşük Zenginleştirilmiş Uranyum Bankası
UMP, Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından kontrol edilen heksaflorür (UF6) şeklinde düşük zenginleştirilmiş uranyum rezervi olan Düşük Zenginleştirilmiş Uranyum (LEU) Bankası’na da ev sahipliği yapmaktadır. LEU Bankası, IAEA üye devletleri için tedarik kesintileri durumunda garanti rezerv niteliği taşır.
LEU Bankası resmen Aralık 2019’da faaliyete geçti, mevcut hacmi 90 ton düşük zenginleştirilmiş uranyumdur. Rezerv henüz kullanılmamıştır ve küresel nükleer yakıt tedarik zincirinin sağlamlığını göstermektedir.
