Uranyum nedir ?
advertisement
DERS : ENERJİ EKONOMİSİ +KONU : URANYUM ENERJİSİ +HAZIRLAYAN : ÖMER FARUK KARADAĞ 150106103074 KONU BAŞLIKLARI: • • • • • • • • • URANYUM NEDİR? URANYUMUN BULUNUŞU VE TARİHİ URANYUMUN ÇIKARILIŞI URANYUMUN NÜKLEER ÖZELLİKLERİ VE URANYUM ZENGİNLEŞTİRME URANYUM YATAKLARININ SAPTANIŞI URANYUMUN KULLANIM ALANLARI DÜNYADA URANYUM TÜRKİYEDE URANYUM URANYUMUN DOĞAYA ETKİLERİ URANYUM NEDİR? • Uranyum, radyoaktif bir kimyasal elementtir. Simgesi "U", atom numarası 92 dir. • Uranyum, cama katıldığı zaman ilginç sarıyeşil bir renk verir. • Yüksek radyoaktif elementtir. • Yüksek yoğunluğa sahiptir. • Çelikten daha yumuşaktır. • Kurşundan %65 daha yoğundur. • 3 tane allotropu vardır. (Alfa, Beta, Gama) • Kolayca yükseltgenir ve ısıtıldığında yanar. • Klor, kükürt ve azotla az ya da çok kolay bileşir; karbonla uranyum karbürü (UC2), uranyum karbür de suyla bozunarak hidrojen ve hidrokarbonları verir. • Uranyum metali, hidroklorik asit ve sülfürik asit içinde kolayca çözünerek dört değerli Uranyum tuzlarını oluşturur; nitrik asit içinde dinginleşir. • Alfa (ortorombik) 667.7 °C nin üzerinde kararlıdır. • Beta (tetragonal) 667.7 °C - 774.8 °C arasında kararlıdır. • Gama (kübik) 774.8 °C dan erime noktası (1800 °C ) arasında kararlıdır. (Bu sıcaklıkta dövülebilir ve yumuşak formdadır). • Uranyum mineralleri, Uraninit, Autinit, Aobernit, Koffinit olarak 4 çeşittir. • Minerallerde bulunan Uranyum, kimyasal reaksiyonlar sonucunda Uranyum okside veya diğer formlarına dönüştürülür. Metal olarak Uranyum, KUF5 ve UF4 bileşiklerinin elektrolizi ile elde edilir. • Çok saf Uranyum ise halojenlerinin termal yanması ile elde edilir. URANYUMUN BULUNUŞU VE TARİHİ • Uranyum ilk olarak 1789 yılında Alman Kimyacı Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedilmiş ve 1841 yılında Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiştir. • Uranyum ilk zamanlarda radyoaktivite ile ilgili fazla bilgi sahibi olunmadığından diğer elementler gibi zannedilse de, 1896 yılında bilim tarihinin önemli isimlerinden olan Dimitri Mendeleyev’in çalışmalarıyla radyoaktif bir element olduğu ispatlanmıştır. • İlk kez işletilip kullanılanlardan ve en zengin Uranyum filizlerinden bazıları, bir Afrika ülkesi olan Kongo'da bulunmuş ve 1939'da Radyum elde etme amacıyla işlenmiştir. • Kanada'da, Avustralya'da, Güney Amerika'da, çeşitli Doğu ve Batı Avrupa ülkelerinde de önemli damarlar bulunmuştur. • Uranyum doğada, kendinden türemiş radyoaktif ürünlerle bir arada bulunur. Bu nedenle GEİGER SAYACI gibi gama ışınlarını belirleyen bulucularla aranır. URANYUMUN ÇIKARILIŞI • Bir yatağın yeri ve büyüklüğü belirlendikten sonra, Uranyum filizi, ya açık ocak yöntemiyle ya da derin madencilik teknikleriyle çıkarılır. • Uranyum radyoaktifliğinin sağlığa verdiği zarar azdır; ama radyoaktif toz ve gazlarının solunması tehlikeli olduğundan, özellikle zengin yataklarda derin işleme teknikleri kullanılırken, önlem almak gerekir. • Çıkarılan filiz, sınıflandırılır ve öğütülür. • Uranyum kuvvetli bir asit ya da alkalide çözülüp, süzülür. Sonra, ya çöktürme ya da iyon değiştirme (suyun sertliğinin giderilmesine benzer biçimde) işlemiyle, yeniden kazanılır. URANYUMUN NÜKLEER ÖZELLİKLERİ VE URANYUM ZENGİNLEŞTİRME • Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış Uranyum karışımıdır. • Doğada bulunan toplam Uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum238 izotopundan oluşur. • Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm Uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için 235U izotopunun Uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır. • Zenginleştirilmiş Uranyum, hem sivil amaçla elektrik üretimi için kullanılan reaktörler hem de askeri amaçlı nükleer silahlar ve harp başlıkları için kullanılan, kilit önemi haiz bir yakıttır. • Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı dünyadaki tüm Uranyum kaynaklarını ve zenginleştirme tesislerini gözlem altında tutarak bu kaynağın barışçıl amaçla kullanılıp kullanılmadığını denetlemekle görevlidir. • Uluslararası Atom Enerji Ajansı’nın, Uranyum zenginleştirme tesislerini denetleyemediği ülkeler ise İran ve Kuzey Kore’dir. • Kuzey Kore’nin dış ülkelere kapalı ve diplomasi bilmeyen tavrı bilinmektedir. • İran ise tesislerinin denetlenmesi için öncelikle İsrail’in tesislerinin denetlenmesini istemekte ve dolayısıyla kapılarını bu kuruma açmamaktadır. Dolayısıyla Uranyum zenginleştirme politikaları bilinmeyen ülkelerin varlığı mevcuttur. • ABD'nin Manhattan Projesi döneminde zenginleştirilmiş Uranyuma, ilgili nükleer tesislerin bulunduğu Oak Ridge (+alloy / alasim) isminden esinlenilerek oralloy kod adı verilmiştir. Bu kod ismi günümüzde de endüstrinin uzmanları tarafından yer yer kullanılmaktadır. • 2007 senesi itibariyle dünyada nükleer silah üretimi, askeri deniz ulaşımı ve az sayıdaki araştırma reaktörleri için yaklaşık 2,000 ton zenginleştirilmiş Uranyum üretilmiştir. • Zenginleştirilme işleminden arta kalan Uranyum238'e indirgenmiş veya Zayıflatılmış Uranyum denir. Zayıflatılmış Uranyum doğal Uranyumdan daha az radyoaktiftir ve özellikle sert zırhların ve zırh delici mermilerin üretiminde veya metal sanayiinde yoğunluk olarak yüksek alaşımların üretimi ve işlenmesinde kullanılmaktadır. URANYUM YATAKLARI NASIL SAPTANIR? • Uranyum, magma kristalleşmesi sırasında artık sıvı içinde birikir ve çok farklılaşmış (başkalaşıma uğramış) kayaçların yan minerallerinde (apatit, zirkon, sfen, allanit) bol miktarda bulunur. • Hidrotermal olaylar Uranyum dağılımını önemli ölçüde etkiler. • Üstelik bu element yüzey ve alt yüzey ayrışmasına karşı oldukça duyarlıdır. • Yaklaşık % 80'i suyla yıkanarak sürüklenebilir. • Bu yeniden dağılma olayları, cevher oranlarında karşılaşılan heterojenliği açıklar. • Uranyum yatakları genellikle radyometri yoluyla saptanır; ancak suların, toprakların ya da alüvyonların jeokimyasal açıdan aranması daha başarılı sonuçlar verebilir. URANYUMUN KULLANIM ALANLARI • Seramik malzemelere renk vermek amacıyla seramik üretimi yapan işletmelerde kullanılır. • Dünyanın en tehlikeli bomba türü olan plütonyum hidrojen bombasının yapımında kullanılmaktadır. • Uranil asetat analitik uygulamalarında yaygın bir şekilde kullanılır. • Nükleer yakıt olarak nükleer enerji santrallerinde kullanılır. • Nükleer patlayıcı olarak kullanılır. • Gelecek yüzyıl içerisinde meydana gelecek olan savaşların büyük bölümünde bu tarz patlayıcıların kullanılması beklenmektedir. DÜNYADA URANYUM • Dünyada nükleer güç santrallerinin yakıt olarak kullanan uranyumu Kazakistan, Avustralya ve Kanada üretiyor. Bu üç ülke, toplam Uranyum üretiminin yüzde 64 lük kısmını elinde bulunduruyor. • Dünya Nükleer Birliği (WNA) verilerinden derlenen bilgiye göre, dünyada toplam 435 sivil nükleer güç reaktörü bulunuyor. • Kazakistan, dünya Uranyum üretiminin üçte birinden fazlasını tek başına gerçekleştiriyor. • Toplam Uranyum üretiminin yüzde 38'ini karşılayan Kazakistan'ı, yüzde 15,5'lik üretimle Kanada ve yüzde 10,5'lik üretimle de Avustralya takip ediyor. • Böylece, üç ülke dünyadaki toplam Uranyum üretiminin yaklaşık yüzde 64'ünü karşılıyor. • Uranyum üretim miktarı Kazakistan'da yıllık 22 bin 451 ton, Kanada'da 9 bin 331 ton ve Avustralya'da 6 bin 350 tonu buluyor. Nijer, 4 bin 518 ton, Nambiya 4 bin 323 ton ve Rusya da 3 bin 135 ton Uranyum üretiyor. • Dünyada 100 adetle en fazla nükleer santrale sahip olan ABD, bin 792 ton Uranyum üretiyor. Elektrik üretiminin dörtte üçten fazlasını nükleer santrallerle gerçekleştiren Fransa'nın 5 tonluk Uranyum üretimi bulunuyor. • Uranyum rezervinde Avustralya ilk sırada yer alıyor. • Dünyada bilinen uranyum rezervinin yüzde 31'i Avustralya'da bulunuyor. Ülkede toplam 1 milyon 661 bin ton Uranyum rezervi bulunuyor. TÜRKİYEDE URANYUM • Köprübaşı: %0,4-0,05 U3O8 ortalama tenörlü, 1.351 tonu Kasar tipi, 1.201 tonu Taşharman tipi, 300 tonu Ecinlitaş tipi olmak üzere toplam 2.852 ton görünür rezervi vardır. • Fakılı: %0,05 U3O8 ortalama tenörlü, 490 ton görünür rezervi vardır. • Küçükçavdar: %0,04 U3O8 ortalama tenörlü, 208 ton görünür rezervi vardır • Sorgun: %0,1 U3O8 ortalama tenörlü, 3.850 ton görünür rezervi vardır. • Demirtepe: %0,08 U3O8 ortalama tenörlü, 1.729 ton görünür rezervi vardır. • Uranyum nerede çıkarılır sorusuna ülkemizde yer alan rezervleri dikkate alarak bilgi verelim. • Ülkemizdeki en önemli uranyum madenleri Manisa, Çanakkale, Aydın, Rize, Giresun ve Yozgat gibi yerlerde bulunmaktadır. • Düne kadar işlenememesinden dolayı güçlü devletlere satılan bu maden, ülkemizde yapılan çalışmalar sonrasında ülke menfaatleri için kullanılmaya başlanmıştır. Yozgat 2016 • Uranyumun varlığı bilinen Yozgat Temrezli’de ilk maden 2016 sonunda açıldı. • Saha hakkına sahip Avustralyalı Anatolia Energy Şirketi, Amerikalı URI Şirketi ile Eylül ayında ortaklık yapmış durumda. • Anlaşmaya göre çıkarılacak madenin ömrü 12 yıl olacak ve toplam 4.600 ton çıkartılacak. • Türkiye’de varlığı bilinen Uranyumu çıkaracak ilk maden 2016’nın son çeyreğinde Yozgat’ın Sorgun İlçesi’nin Temrezli mevkiinde faaliyete girdi. • Yatırımcı sunumlarına göre Temrezli, kendi sınıfında dünyada varlığı bilinen ama işletmeye henüz açılmamış son birkaç zengin Uranyum yatağı arasında yer alıyor. • Madenin ekonomik ömrü 12 yıl olarak hesaplandı. Madenin ekonomik ömrü boyunca yılda ortalama 384 ton Uranyum üretimi gerçekleşecek. • Ekonomik ömrü sırasında 4.608 ton Uranyum üretecek Temrezli’nin toplamda ise 6.032 ton Uranyuma ev sahipliği yaptığı hesaplandı. • Bu da 12 yılda 566 Milyon $ değerine tekabül etmekte. • Türkiye’deki vergi dahil bütün maliyetler düşüldüğünde Amerikalı ve Avustralyalı ortakların elinde 250 Milyon dolarlık nakit varlık kalacak. • Temrezli’de Uranyumun yere yakınlığı 200 metreden az olduğu için işletme maliyetlerinin benzerlerine göre düşük olduğu belirtildi. • Temrezli’nin 35 kilometre uzağında yine arama hakkı Anatolia Şirketi’ne ait Şefaatli sahası bulunuyor. • Şefaatli’nin henüz erken aşamada olduğunu belirten yatırımcı sunumları, söz konusu bölgenin de işletmeye açılacağı bilgisini veriyor. • Yapılan planlara göre Şefaatli, Temrezli’nin uydusu olarak faaliyet gösterecek. Texas‘tan Yozgat'a taşınacak tesis URANYUMUN DOĞAYA ETKİLERİ • Manisa Köprübaşı ve Söke Kisir Mahallesi yakınlarındaki Uranyum araştırma sahalarında normalin çok ötesinde radyasyon tespit edildiği belirtildi. • Köprübaşı Uranyum yatağı ve çevresi, bitki ve sulardaki Uranyum kirlilik potansiyeli bakımından incelenmiş. Bu amaçla yataklar çevresinde yetişen çok sayıda bitki toplanırken, bunların kök, gövde, yaprak ve tohumlarındaki ağır metal miktarları saptanmıştır. • 2008 yılında Fırat Üniversitesinin yaptığı araştırmalara göre suların ve toprağın yanı sıra bitkilerde de önemli ölçüde Uranyum tespit edildiğinin altı çiziliyor. • Bu kirlenmeden, bölgedeki topraklar, yetişen bitkiler ve su kaynakları oldukça fazla etkilenmiştir. Bölgeden alınan çok sayıda bitkinin değişik kısımlarının Uranyum analizleri yapılmıştır. • Topraktaki Uranyum miktarının çokluğuna bağlı olarak, bitkiler de doğrusal oranda bünyelerine Uranyum almışlardır. DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM.
