Research Article

Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi

Volume: 15 Number: 3 September 1, 2025
TR EN

Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi

Abstract

Hızlandırıcı Sürücülü Sistemler, geleneksel reaktörlerden farklı olarak kritik-altı çalışma prensibine sahip olup, hızlandırıcı kapatıldığında zincirleme reaksiyonun durması sayesinde daha güvenli bir teknoloji sunar. Bu sistemler, termal reaktörlerden elde edilen minör aktinitlerin dönüştürülmesi, yeni radyoizotop üretimi ve güvenli enerji sağlanması gibi alanlarda önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, toryum kaynaklı yakıt döngüsüyle çalışabilme özelliği sayesinde daha temiz ve bol bulunan bir enerji kaynağı olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, nükleer atıkların dönüştürülmesi, toryumun enerji üretiminde değerlendirilmesi ve enerji kazancının incelenmesi temel odak noktalarıdır. Araştırmada, termal reaktörlerden elde edilen karışık oksit yakıtı (MOX) türleri (MOX11, MOX21, MOX12 ve MOX22) kullanılmıştır. Bu bağlamda, tasarlanan sistemin yakıt bölgesine, MOX yakıtında belirli oranlarda doğal olarak bulunan minör aktinit dioksitin yanı sıra toryum dioksit eklenerek hızlandırıcı sürücülü sistemin enerji kazancı analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda, en yüksek enerji kazancının, %90 minör aktinit dioksit ve %10 toryum dioksit içeren yakıt karışımı ile elde edildiği belirlenmiştir. Nötronik hesaplamalar, MCNPX 2.7 nükleer kodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Keywords

References

  1. Adam, J. (2007). Transmutation of I-129, Np-237, Pu-238, Pu-239, and Am-241 using neutrons produced in target-blanket system 'energy plus transmutation' by relativistic protons. Pramana - Journal of Physics, 68(2), 201-212.
  2. Cho, C. H., Song, T. Y., & Tak, N. I. (2004). Numerical design of a 20 MW lead–bismuth spallation target for an accelerator-driven system. Nuclear Engineering and Design, 229(2-3), 317-327.
  3. Chen, Z., Wu, Y., Yuan, B., & Pan, D. (2015). Nuclear waste transmutation performance assessment of an accelerator-driven subcritical reactor for waste transmutation (ADS-NWT). Annals of Nuclear Energy, 75, 723-727..
  4. Ding, H., Gan, Q., Hao, L., Song, J., & Wu, Y. (2019). Verification and application of SuperMC3. 3 to lead-bismuth-cooled fast reactor. Nuclear Technology and Radiation Protection, 34(2), 122-128..
  5. Gohar, Y., Cao, Y., & Kraus, A. R. (2021). ADS design concept for disposing of the U.S. spent nuclear fuel inventory. Annals of Nuclear Energy, 160, 108385.
  6. Gohar, Y., Cao, Y., & Kraus, A. R. (2018). Accelerator-Driven Subcritical System for Disposing of the US Spent Nuclear Fuel Inventory (No. ANL-18/07). Argonne National Lab.(ANL), Argonne, IL (United States).
  7. Lv, Z., Zhao, Z., Chen, Z., Pan, D., & Wu, J. (2024). The influence of source locations of different multi-beam concept on the power density distribution and nuclear waste transmutation performance for ADS–NWT. Nuclear Engineering and Design, 422, 113139.
  8. NEA, 2000. Calculations of Different Transmutation Concepts an International Benchmark Exercise. Nuclear Science Committee.).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

August 31, 2025

Publication Date

September 1, 2025

Submission Date

February 15, 2025

Acceptance Date

May 21, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 15 Number: 3

APA
Arslan, A. B., Durmaz, B., & Yapıcı, H. (2025). Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi. Journal of the Institute of Science and Technology, 15(3), 1032-1039. https://doi.org/10.21597/jist.1640466
AMA
1.Arslan AB, Durmaz B, Yapıcı H. Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15(3):1032-1039. doi:10.21597/jist.1640466
Chicago
Arslan, Alper Buğra, Büşra Durmaz, and Hüseyin Yapıcı. 2025. “Minör Aktinit Ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi”. Journal of the Institute of Science and Technology 15 (3): 1032-39. https://doi.org/10.21597/jist.1640466.
EndNote
Arslan AB, Durmaz B, Yapıcı H (September 1, 2025) Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi. Journal of the Institute of Science and Technology 15 3 1032–1039.
IEEE
[1]A. B. Arslan, B. Durmaz, and H. Yapıcı, “Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 15, no. 3, pp. 1032–1039, Sept. 2025, doi: 10.21597/jist.1640466.
ISNAD
Arslan, Alper Buğra - Durmaz, Büşra - Yapıcı, Hüseyin. “Minör Aktinit Ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi”. Journal of the Institute of Science and Technology 15/3 (September 1, 2025): 1032-1039. https://doi.org/10.21597/jist.1640466.
JAMA
1.Arslan AB, Durmaz B, Yapıcı H. Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15:1032–1039.
MLA
Arslan, Alper Buğra, et al. “Minör Aktinit Ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 15, no. 3, Sept. 2025, pp. 1032-9, doi:10.21597/jist.1640466.
Vancouver
1.Alper Buğra Arslan, Büşra Durmaz, Hüseyin Yapıcı. Minör Aktinit ve Toryum Kullanılan Bir Hızlandırıcılı Sürücülü Sistemde Performansın Değerlendirilmesi. J. Inst. Sci. and Tech. 2025 Sep. 1;15(3):1032-9. doi:10.21597/jist.1640466