Monte Carlo yöntemiyle VVER-1200 reaktöründe toryum içerikli alternatif yakıtların nötronik performansa etkisinin araştırılması

Gelişen teknoloji sayesinde nükleer güç santrallerinde nükleer atıkların ve uranyuma olan bağımlılığın azaltılması ile yakıt maliyetlerinin düşürülmesi yönünde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Dünyada bilinen uranyum rezervlerinin sınırlı olması, nükleer güç santrallerinde yaygın olarak kullanılan uranyum dioksit yakıtların alternatiflerinin araştırılmasına neden olmuştur. Toryum kaynaklarının uranyum kaynaklarından çok daha fazla olduğu göz önüne alındığında toryum tabanlı yakıtlarla ilgili çalışmalar önemini giderek artırmaktadır. Bu çalışmada VVER-1200 reaktörünün homojen ve heterojen yakıt düzenine sahip bir yakıt demeti için düşük zenginlikli uranyum ile toryum (UO2+ThO2), reaktör sınıfı plütonyum ile toryum (rgPuO2 + ThO2), silah sınıfı plütonyum ile toryum (wgPuO2 + ThO2) yakıtı kullanımının nötronik performans üzerine etkileri ve yakıt yanma oranlarına bağlı olarak yakıt bileşimi değişimleri ile reaktör güvenliği açısından önem arz eden güvenlik parametreleri incelenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen bulgular dikkate alındığında, toryum tabanlı yakıtların kullanımıyla 235U kullanımının asgari düzeye indirilebileceği ve 235U'e olan bağımlılığın azaltılabileceği, plütonyum tabanlı yakıtların kullanımı ile VVER-1200 güç reaktörünün yakıt geometrisinde herhangi bir değişiklik yapmadan benzer işletme koşulları altında daha yüksek yanma oranlarına ya da işletme sürelerine sahip olabileceği ve böylelikle yakıt çevrimi maliyetlerini düşürebileceği değerlendirilmektedir. Toryum tabanlı plütonyum yakıtlar, geleneksel toryum tabanlı uranyum yakıtlarla karşılaştırıldığında çok daha yüksek toryum ve plütonyum tüketim oranlarına sahip oldukları belirlenmiştir. Bu yüzden hafif su reaktörlerinde tasarımında önemli bir değişiklik yapılmaksızın kullanılma imkânından dolayı umut vadeden bir yakıt karışımı olarak karşımıza çıkmaktadır.