21.06.2022, 10:04

URANYUM

Uranyum, sembolü U ve atom numarası 92 olan bir elementtir. Uranyum rafine edildiğinde gümüşi beyaz, zayıf radyoaktif bir metaldir. 6 Mohs sertliğine sahiptir. Dövülebilir, sünek, hafif paramanyetik, zayıf bir elektrik iletkenidir. Uranyum metali 19.1 g/cm gibi çok yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Kurşundan daha yoğun (11.3 g/cm ) ancak altından biraz daha az yoğundur(19.3 g/cm). Doğada, uranyum 238 ( bolluğu %99.275), uranyum 235 (bolluğu %0.720) ve çok az miktarda uranyum-234 (bolluğu%0.0055) şeklinde üç izotopu bulunur Uranyum-235, nükleer santrallerde ve nükleer silahlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlayan, doğal olarak oluşan tek bölünebilir izotoptur. Doğada bulunan çok az miktarda bulunması nedeniyle, yeterli uranyum-235'in elde edilmesi için uranyum zenginleştirilmeye ihtiyaç duyar.

Uranyumun doğal oksit formunda ilk kullanımı, Roma İmparatorluğu'nda seramik sırlara sarı bir renk eklemek içindir. %1 uranyum oksitli sarı cam vazo, Vezüv yanardağının tüfleri altında kalan ve günümüzde arkeolojik kazılarla ortaya çıkarılan Pompei şehrindeki bir Roma villasında bulundu. Orta Çağ'ın sonlarından itibaren, Bohemya'daki Habsburg (şimdi Çek Cumhuriyeti'nde Jáchymov cevher sahaları) gümüş madenlerinden çıkarılan uranyum bileşikleri yerel cam yapım endüstrisinde renklendirme maddesi olarak kullanıldı. 19. yüzyılın başlarına kadar dünyanın bilinen tek uranyum cevheri kaynağı bu madenlerdi.

Uranyumun element olarak keşfi Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth'a aittir. Klaproth, 1789'da Berlin'deki laboratuvarında uranyumu keşfederek, 1780’de William Herschel tarafından keşfedilen Uranüs gezegeninin (ilk Yunan gökyüzü tanrısının adı) adını elemente verdi.

Uranyum, kaya, toprak ve suda düşük seviyelerde bulunabilen doğal olarak oluşan bir elementtir. Uranyum, yerkabuğunda bolluk sırasına göre 51. elementtir. Bu bolluk oranı ile uranyum doğada antimon, kalay, kadmiyum, civa veya gümüşten daha bol bulunur. Uranyum, uraninit (en yaygın uranyum cevheri ), karnotit, autunit, uranofan, torbernit gibi yüzlerce mineralde bulunur. Fosfat yatakları ve linyitlerde önemli konsantrasyonlarda uranyum bulunur.

Uranyumun sivil sektörde temel kullanımı nükleer santrallere yakıt sağlamaktır. Bir kilogram uranyum-235 teorik olarak yaklaşık 20 terajul enerji üretebilir (2×10 jul),bu teorik miktar tam 1.5 milyon kilogram (1.500 ton) kömürden elde edilecek enerjiye eşittir. Ticari nükleer santraller, tipik olarak yaklaşık %3 uranyum-235 ile zenginleştirilmiş yakıt kullanır. CANDU (Kanada) ve Magnox (Birleşik Krallık) gibi tasarımlar zenginleştirilmemiş uranyum yakıtı kullanabilen ticari reaktörlerdir. Nükleer santrallerde enerji içerisinde UF bulunan (enaz %60 U içeren yellowcake-sarıpastanın birçok işlemden geçirilmesi sonucu hazırlanan bir gaz) nükleer yakıt çubukları kullanılarak elde edilir.

Dünya uranyum rezervinde Avustralya ilk sırada yer alır. Bilinen uranyum rezervinin 1 milyon 664 bin tonu Avustralya'da, 745 bin tonu Kazakistan’da, 509 bin tonu Kanada’da ve 507 bin tonu Rusya’da bulunmaktadır. 2017 yılı itibariyle dünya uranyum üretiminin %39’u Kazakistan’da, %22’ni Kanada’da ve %10’nu Avustralya’da gerçekleştirilmiştir. 2017 yılı verilerine göre Ülkemizde toplam 12.614 ton uranyum rezervi olduğu belirlenmiştir. MTA, Nevşehir-Avanos-Yeşilöz sahasında uranyum arama çalışmalarına devam etmektedir(MTA, 2017).

Ülkemizde iki nükleer santrali (biri yapım aşamasında diğer proje aşamasında) hayata geçirmek için büyük miktarda kaynaklarını kullanmaktadır. Bu günkü görünümü ile ülkemiz uranyum kaynakları bu santraller için yakıt üretmek için yeterli değildir. MTA’nın çalışmaları daha fazla desteklenmeli ve potansiyel uranyum ruhsat alanlarında çalışmasının önü açılmalıdır. Buna ilave olarak, günümüz için ekonomik olarak görülmeyen linyitler içinde bulunan düşük tenörlü uranyum bileşiklerinin elde edilmesi için Ar-Ge çalışmaları başlatılmalıdır. Bu çalışmalarda düşük kalorili linyitlerin kükürt içeriğinin azaltılması ve kalorisinin artırılması ile düşük tenörlü uranyum bileşiklerinin zenginleştirilmesi birlikte ele alınmalıdır. Ayrıca denizlerde bulunan çok düşük konsantrasyonlu milyarca ton çözünmüş uranyumun kazanılmasına yönelik Ar-Ge çalışmaları gündeme getirilmelidir(Prof. Dr. Cüneyt Şen).

Güzel günler dileğiyle.

Yorumlar (0)