Enerji içeriğine geri dön

Toryum Yalanı ve Gerçeği

Toryum elementi iddia edildiği gibi yeşil bir enerji değildir, çok tehlikeli radyoaktif atıklar oluşturan bir elementtir.

TORYUM (Th) NEDİR VE NEREDE BULUNUR?

Atom ağırlığı 232, yoğunluğu 11.7, erime noktası 1750, kaynama noktası 4000 0C olan gümüşümsü gri-beyaz  bir metaldir. Tabiatta Monazit (Ce, La, Th, Y)PO4 (cevher içinde Th Maksimum %71 dir), Torit (ThSiO2) ve Torianit (ThO2) mineralleri içinde bulunur.

 


Toryum, yer kabuğunda az miktarda bulunan ve çok düşük miktarda radyoaktif bir metaldir. Yarılanma ömrü 14 milyar yıldır. Başta monazit ve torit mineralleri içinde fosfat ve sülfat bileşikleri halinde bulunur. Evimizin duvarlarında, bahçe toprağında, deniz ve nehir kumlarında bulunmaktadır. Yarılanma ömrü çok uzun yani radyoaktivitesi çok düşük olduğu için zararsız kabul edilmektedir.

TORYUMUN DEĞERİ
Toryumun bugün ticari olarak bir değeri yoktur. Saf toryum oksidin (ThO2) kilogram değeri 80-100 dolar civarındadır. Saf toryumun değeri ise çok az üretildiği için kilosu 5000 dolar civarındadır. Ancak bu değerin piyasada saf toryumun artması ile 50 dolara kadar düşeceği tahmin ediliyor. Yani sizin elinizde bugün 1000 ton saf toryum olsun kimse kilosuna 5000 dolar vermez. Kilosu 50 dolardan olsa da tamamını alacak müşteri bulunmaz. Çünkü kullanım alanı çok az, ihtiyaç yoktur. Yüksek erime noktasından dolayı magnezyum alaşımları şeklinde savaş uçaklarının motorlarında ve füzelerde kullanılmaktadır. Eskiden ABD insanlı uzay araçlarının yapımında kullanıyordu. Radyoaktivitesinden dolayı pek az kullanılmaktadır.

ÜLKELERE GÖRE DAĞILIMI
Farklı kaynaklarda farklı rakamlar verilmekle beraber Türkiye, Avustralya, Hindistan, Norveç, ABD, Kanada, Venezuela ve Brezilya en zengin toryum yataklarına sahip ülkelerdir.
Türkiye’nin tespit edilmiş toryum rezervi yerli kaynaklarda 380.000 ton, muhtemel rezervi 500.000 ton ve toplam muhtemel rezervi 880.000 ton olarak verilmektedir. Dünya rezervlerinin yaklaşık yüzde 15’nin ülkemizde olduğu ifade edilmektedir. Tespit edilmiş rezerv saf toryum olmadığı gibi saf bileşiklerinin miktarı da değildir. Türkiye’deki toryum yatakları ortalama binde 21 toryum oksit (ThO2) ve binde 18.5 oranında saf toryum içermektedir. Yaklaşık yüzde 99.9 saflıkta toryum oksidin kilosu piyasalarda 100 dolardan satılmaktadır. Bu verilere göre ülkemizde tespit edilmiş 380.000 ton toryum rezervi içinde yaklaşık 8000 ton toryum oksit bulunmaktadır. Bunun piyasa değeri 800 milyon dolardır. (Tahmini 18.000 ton olan toplam toryum oksidin piyasa değeri ise 1.8 milyar dolardır). Tespit edilmiş 380.000 ton rezervdeki toryum binde 18.5 dur. Buna göre Türkiye’nin saf toryum miktarı 7000 tondur (toplam tahmini rezervdeki ise 16.000 tondur).


Bu sonuçlar şunu göstermektedir. Bugünkü piyasa şartlarında binde 21 tenörlü toryumu işlemek ekonomik olmaktan çok uzaktır. Çıkarmak ve saflaştırmak için çok daha fazla paraya ihtiyaç vardır. Ancak toryum kıymetli nadir toprak elementleri ile birlikte bulunduğu takdirde günümüzde işletilmesi ekonomik olabilir.

Bazı araştırmacı yazarlar ülkemizdeki toryumun enerji verimi olarak değerini şöyle hesaplamaktadırlar. Enerji kaynağı olarak 1 ton toryum 1 milyon varil petrole eşdeğerdir. Muhtemel 800.000 ton toryum da 800 milyar varil petrole eşdeğerdir. Petrolün varili 150 dolardan 120 trilyon dolar ediyor. Bu değerin ABD’nin on yıllık bütçesine eşit olduğunu da ayrıca vurgulamaktadırlar. Hesap ağız sulandırıyor ama gerçekte öyle mi. Halbuki bugünkü piyasa değeri maksimum 2 milyar dolardır. İşletme masrafları ise 2 milyar doların üstünde olabilir.
Başka bir kaynakta 6600 ton toryum enerji olarak; 5 milyar ton kömüre, 31 milyar varil petrole, 3 trilyon metreküp doğal gaza, 65.000 ton ton uranyuma eşit olduğu bildirilmektedir. Bu değerler kısmen doğrudur.
Türkiye’nin toryum değerinin 120 trilyon dolar olduğunu söyleyenler çok büyük hatalar yapıyorlar. Birincisi toryum rezervinin hepsi toryum değil. Bunun binde 18.5 kadarı saf toryumdur. Çünkü reaktörde yanan sadece saf toryumdur. Bilinen rezerv esas alınırsa o da saf 7000 ton toryuma, bu da 32.88 milyar varil petrole tekabül eder. Bir varil petrol 90 dolardan yaklaşık 2.9 trilyon dolar eder. Yani nüfusu ülkemize yakın olan Almanya’nın 3,5 trilyon dolar olan yıllık gelirinden azdır. Muhtemel rezervle bu rakam (ki kesin değil) 6 trilyon dolara çıkmaktadır. ABD’nin yıllık gelirinin yarısı kadardır. Yani ülkemizdeki toryumun enerji değeri bir yıllık ABD bütçesinin yarısıdır. Gerçek bu. Ancak gelecekte toryum nükleer veya başka bir sanayide geniş oranda kullanılmaya başlanınca rekabetten dolayı fiyatlar düşecektir. Çünkü dünyada pek çok ülkede toryum yatakları vardır. Enerji karşılığı olarak verilen 6 trilyon dolarlık toryum bugünkü değerinin 3000 katıdır.
Diğer bir hata nükleer santraller çok pahalı yatırımlardır. Milyarlarca doları tutan bu devasa yatırımlar, işletme maliyetleri ve bollaşacak enerji ile ucuzlayacak hesapladığımız 2.9 trilyon dolardan çok daha aşağılara düşecektir. Yine de bir ülke için iyi bir para ancak en az onlarca yıl sonra mümkün olacaktır. Bazılarının kastettiği 120 trilyon gerçeklerden çok uzaktır.
Türkiye’nin bugün enerji ihtiyacı 85 milyar dolar civarındadır. Toryum yıllar sonra sanayiye kazandırıldığı zaman bu ihtiyaç artan nüfus ve gelişmeye paralel olarak on katına çıkar. Yani o tarihte toryum Türkiye’nin 4-5 yıllık enerjisini karşılar. Türkiye bugün kişi başına enerji kullanımında ABD ortalamasının dörtte biri mesabesindedir. 100 milyonluk nüfusla Norveç’in bugünkü enerji kullanımının (kişi başına yıllık 27500 KWh) biraz üstü olan 30.000 KWh çıktığımız zaman ülkemizin yıllık toplam enerji ihtiyacı (petrol, doğalgaz, kömür, elektrik ve diğerlerinin toplamı KWh cinsinden) 3 trilyon KWh etmektedir. 0.3 TL den 900 milyar TL ve 450 milyar dolar etmektedir. Bu hesapla toryum o tarihte 7 yıl enerji ihtiyacımızı karşılayacaktır.

TORYUMDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ
Toryum potansiyel bir nükleer enerji kaynağı olarak bir kaç ülke gibi ülkemizde de yakın bir gelecek için büyük bir umut kaynağı olarak görülmektedir. Dünyadaki toryum aşkı yeni değildir 60 yıldan fazla bir zamandır gündemdedir. Hakkında pek çok araştırmalar, laboratuvar çalışmaları ve projeler yapılmasına rağmen 60 yıldan beri henüz ekonomik olarak enerji elde kullanabilecek bir boyut kazanamamıştır.

TORYUM NİÇİN NÜKLEER YAKIT OLARAK KULLANILMAMAKTADIR?
Yeryüzünde toryum miktarı uranyumdan 3-4 kat daha fazla olmasına rağmen uranyum tercihi nedendir. Özellikle ABD toryumca en zengin ilk üç-beş ülkeden biri olduğu halde. Uranyum santralleri atom bombası elde edilmesine müsait ve fakat toryum müsait olmadığı iddia edildiği halde toryuma niçin geçiş sağlanmadı. Bir kg toryumdan elde edilecek enerjinin 200 kg uranyumdan elde edilecek enerjiye eşit olduğu savunulmaktadır. Yani nükleer atıklar çok az olmasına rağmen niçin toryum kullanılmamaktadır. Toryumun erime noktasının uranyumdan 500 derece daha fazla olduğu ve herhangi bir kaza anında kolayca erimeyeceği ve daha güvenli olduğu söylenmesine rağmen niçin toryum kullanılmamaktadır.
Bütün bunlara verilecek cevap toryumu kullanacak teknolojinin henüz daha geliştirilemediği savunulmaktadır ve gelecekte mümkün olacağı söylenmektedir. Ancak 60 yılda böyle bir teknolojinin geliştirilememesi daha ziyade toryumdan nükleer enerji elde edilmesi düşünülmediği içindir. Peki, niçin düşünülmedi, hangi dezavantajlar bunu engelledi.
Bunun iki sebebi var. Birincisi günümüz şartlarında toryum kullanacak nükleer bir tesis, ne teknolojik olarak ne de ekonomik olarak mümkün değildir. Hindistan yüz milyar dolarlık yatırım yapmaktadır. Böyle çok büyük bütçeli araştırmalardan sonra en iyi iyimserlikle 20-30 yıl sonra toryumdan enerji edilmesi ekonomik olabilir.
İkinci önemli sebebe gelince, toryumdan nükleer enerji elde edebilmek için toryumun uranyum-233 e dönüştürülmesi gerekmektedir. U-233 ün taşınması, saflaştırılması ve güvenli bir şekilde atıklarının depolanması kolay değildir. Yarılanma süresi 159.200 yıldır. Bu izotopla birlikte yarılanma süresi 160.000 yıl olan uranyum-232 de oluşmaktadır ki bu her iki izotop da U-235, U-238 ve plütonyumdan kat kat daha tehlikelidir. U-232 bol miktarda gama ışını yayan bir izotoptur. Yani çevre için U-235 ve U-238 den çok daha fazla tehlikelidir. Gama ışınları canlı hayat için son derece zararlıdırlar. Büyük bir iyonlaştırma kabiliyetleri vardır. Toryumun nötron yakalaması ile oluşan U-233 izotopu atom bombası yapımında kullanılmıştır.

 

TORYUM REAKTÖRLERİ DAHA TEMİZ OLDUĞU SÖYLENİYOR
Toryum kullanan reaktörün uranyum kullanan reaktörlere göre çok daha az miktarda radyoaktif atık oluşturduğu söylenmektedir. Bu doğrudur, ancak miktarı az olduğu halde çok daha güçlü radyoaktif izotoplar oluşmaktadır. Yeni oluşan bu izotopların kontrolü zordur. Çünkü toryum zaten uranyumla beraber kullanıldığı takdirde enerji elde edilebiliyor. Bugün uranyum veya plütonyum kullanılmadan toryumdan enerji elde edilebilecek CERN de yapılmış sadece bir deney vardır. Uranyum veya plütonyum kullanıldığında çok tehlikeli olan U-232 oluşmamaktadır. Uranyumu kullanmak için bu çok önemli bir tercih sebebidir.
Toryum reaktörlerinde teknesyum-99 yarılanma süresi 300.000 yıl, iyot-129 yarılanma süresi 15.7 milyon yıl, ve protaktinyum-231 yarılanma süresi 33.000 yıl gibi tehlikeli atıklar oluşmaktadır. Bunlar tabiatta yüzyıllarca kalmaktadır. Yeşil enerji olarak isimlendirilen toryum günümüzde, arayıp da bulamadığımız Yeşil kod adlı kişiye benziyor. Maalesef bugünkü teknoloji ile toryum sadece çevreyi mahveder.
Toryum gelecekte uzay istasyonlarında enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Geçmişte önce yaşadığımız şehirleri, sonra ülkeyi ve dünyayı kirlettik. Gelecekte ise uzayı da kirleteceğiz. Ay ve Mars’ta bol miktarda toryum bulunmaktadır. Daha şimdiden binlerce uydu uzayda tehlike arz etmektedir.
CERN deki bir çalışmada nötron kaynağı olarak uranyum kullanılmasına gerek olmayan bir deney yapılıyor. Bu deneyde protonlar hızlandırılıyor ve kurşuna çarptırılıyor. Kurşundan nötron salınıyor. Bu nötronlar da toryumu parçalıyor.
Burada iki önemli nokta var. Birincisi bu deney U-233 ve U-232’nin oluşmasını ve yukarıda verdiğimiz tehlikeli izotopların oluşmasını engellemiyor, sadece uranyum veya plütonyuma gereksinimi ortadan kaldırıyor.
İkinci bir konu hızlandırıcıların çok pahalı olmasıdır. Ancak onlarca sene sonra bu sistem ekonomik olabilir. Isparta uçağında hayatını kaybeden bilim insanlarımızın hızlandırıcılar konusunda çalışmalar yaptığı ve bu maksatla Isparta’ya gitmekte oldukları haberleri vardır. CERN de milyonlarca dolarlık araştırmalarda toryumun enerjide güvenli ve ucuz bir şekilde kullanılması için bir sonuç alınamadı. Ülkemizin daha hızlandırıcı merkezi kurmadan bir sonuca varacağımızı düşünmek gerçeklerden çok uzaktır. Orada hayatını kaybeden kıymetli bilim insanlarımızın ülkemizde hızlandırıcı projesini başlatmak için bir araya gelmek istedikleri aşikardır. Ama toryumdan enerji elde edilmesi konusunda gelişme kaydettikleri asla söylenemez. Belki onların başlatacakları araştırmalar gelecek nesillerde sonuç verirdi.
Toryuma büyük yatırımlar yapan Hindistan’ın on yıl içinde olumlu veya olumsuz bir sonuç alacağı mümkün. Enerji konusunda toryumu Hindistanlı bilim adamları Hindistan’ın ’olmazsa olmazı’ görmektedirler.
Peki biz elimiz kolumuz bağlı oturalım mı? Elbette hayır. Fakat biz daha 70 yıl önce batının ulaştığı uranyum tecrübesine sahip değiliz. Önce onu yakalamalıyız. Çünkü nükleer konuda en kolay çalışma alanı olan uranyumu bilmeyen toryumdan netice alamaz. Hindistan yıllar önce atom bombası elde etmişti. Hedefimiz atom bombası elde etmek olmamalı. Kıtalararası balistik füzen yoksa atom bombanı evinde başında patlatırlar. Hatta uzayda askeri maksatlı uydun yoksa atom bombasına sahip olmak çok daha fazla tehlikelidir. Çok güçlü X-ışınlarından oluşan lazer silahları ile bir füze uzaydan saniyeler içinde kalktığı an vurulur. Acaba rakiplerinin bu silaha sahip olmadıklarını söyleyebilir miyiz? Bir caydırıcı güç olarak atom bombasına evet ama hem onu koruyacak hem de hedefe kadar vurulmadan uzaklara taşıyacak sistemlere ihtiyaç vardır. Gelecekte olabilecek bir nükleer savaşta saniyeler önce davranan kazanacaktır. Bizim çok hızlı bilgisayarlara ve güvenli yazılımlara atom bombasından önce ihtiyacımız vardır.

TORYUMDAN ATOM BOMBASI YAPMAK MÜMKÜN MÜ?
Toryum kullanan nükleer reaktörlerin atom bombası üretmesi için uygun olmadığı iddia edilse de bunun doğru olmadığı bilinmektedir. ABD soğuk savaş döneminde plütonyum reaktörlerinde toryumdan 2 ton uranyum-233 üretti. 1955’de bunu plütonyum ile birlikte nükleer denemede kullandı. Yani atom bombası denemesi yaptı. 1998 de Hindistan küçük bir cihazda uranyum-233 ihtiva eden nükleer bombayı patlattı. Ancak toryumdan uranyum-233 oluşumu esnasında uranyum-232 de oluşmaktadır. Bu ise son derece güçlü gama ışını yaymaktadır yani çok tehlikelidir. Fakat bu tip bombaların çok güçlü radyasyon yaydıkları için başka ülkeler ve ilgili uluslararası nükleer araştırma kurumları tarafından yerinin tespiti çok kolaydır.
Bazı toryum reaktörlerinde U-233 nötron absorplayarak U-234 de dönüşmektedir. Bu izotop da yine bir nötron absorplayarak ilk atom bombası yapımında ve atımında kullanılan U-235 izotopuna dönüşmektedir.
Bundan çok daha önemlisi bazı araştırmacılar toryumun nötronlarla vurulmasından açığa çıkan uranyum-233 izotopundan sadece 15 kg (bazı kaynaklarda 8 kg, saflık oranına göre değişmektedir) ile atom bombası yapılabileceğini iddia etmektedirler. 15 kg U-233 çapı 11 cm olan bir küre kadardır. Bu bilgiden toryumdan ‘çanta atom bombası’ yapmanın mümkün olduğunu anlaşılmaktadır. Yani toryumun sicili hiç de söylendiği gibi temiz değildir.

SONUÇ
Toryum 50 yıl sonra dünyada güvenle kullanılan bir enerji kaynağı belki olabilir. U-232’nin oluşumunu engelleyen teknolojiler gelişebilir. Biz şimdi Bor’a bakmalıyız. Yani ’Toryumu bırak Bor’a bak’ gerçek bu.”