Geri Dön

Kaya tipi oksit nükleer yakıtların fiziksel karakterizasyonu

Physical characterization of rock-like oxide nuclear fuels

  1. Tez No: 325642
  2. Yazar: TAMER YALÇIN
  3. Danışmanlar: DR. AHMET YAYLI, PROF. DR. Y. GÜRKAN ÇELEBİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
  12. Bilim Dalı: Genel Fizik Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 65

Özet

Hafif sulu reaktörlerde yakıt olarak kullanılan UO2 in geri çevrimi ve de nükleer silahsızlanma anlaşmalarının sonucunda büyük miktarda plütonyum açığa çıkmış ve çıkmaktadır. Açığa çıkan plütonyumu yine hafif sulu reaktörlerde yakıt olarak tekrar kullanıp doğrudan doğruya nihai depolamaya göndermek için kaya tipi oksit nükleer yakıtlar (ROX) geliştirilmiştir. Bu yakıtlardan istenen özellikler, içeriğindeki plütonyumun büyük bir kısmını yakabilmeleri ve kalan plütonyumu ise herhangi bir riske yol açmamak için (nükleer bomba üretimi ve toprak ya da su kaynaklarına karışma gibi) kullanılmış yakıttan ayrılmasını imkansız hale getirmeleridir. Bu amaçla Mg, Al, Y, Zr gibi doğada taşların yapısında binlerce yıl bozunmadan durabilen mineraller bu yakıtlarda inört matris olarak kullanılabilir. Pu bunların katı çözeltisinde bir kez bağlandığında artık tekrar geri dönüştürmek mümkün olmayacaktır. Ayrıca bu yakıtlarda başlangıçtaki plütonyumun %70-80 arasındaki kısmını yakmak mümkündür. Böylelikle başlangıçta yakıtın içinde bulunan Pu en aza indirilip kalan kısmı da bertaraf edilmiş olacaktır. İşte bu özelliklerinden dolayı ROX yakıtları (diğer adıyla IMF, inert matrix fuel) dünyadaki Pu stoğunu azaltmak ya da en azından dengede tutmak için iyi bir aday olarak görünmektedir.Bu çalışmada ThO2, CeO2, Al2O3 ve MgO tozları karıştırılarak kaya tipi oksit yakıt (ROX) peletleri elde edilmiştir. Ce plütonyumu simule etmek için kullanılmıştır. Yüksek sıcaklıklarda peletler hava atmosferinde sinterlenmiştir. Sadece bir pelet termomekanik değişimleri gözlemlemek için dilatometrede sinterlenmiştir. Sinterlenen peletlerde X ışını difraktometresiyle (XRD) katıhal incelemeleri, taramalı elektron mikroskobuyla da (SEM) mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Ksilenli nüfuz edici daldırma yöntemi ile tüm peletlerin özkütleleri ve içlerindeki gözeneklilik oranları bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

As a result of reprocessing of UO2 using in light water reactors and implementation of nuclear disarmemant agreements, large amount of plutonium has revealed. So-called Rock-like Oxide Fuels (ROX) have been developed to reuse this excess Pu in a once-through-then-out (OTTO) open cycle and directly dispose after use. Features desired fromthese fuels are to have a high Pu burnup and to make it impossible to recover the remaining Pu not to cause any risk such as production of a nuclear bomb or dispersion in the soil and water resources. To achieve this end minerals like Mg, Al, Y, Zr which can be found inside the rocks for thousands of years without important degradation can be used as inert matrix in these fuels. Once Pu is bound within a solid solution of the inert matrix it is practically impossible to recover it. Besides it is possible to consume %70-80 of the Pu inside these fuels. Therefore, Pu inside the fresh fuel can be minimized and the rest can be disposed safely without needing reprocessing. Due to these reasons ROX fuels or in another saying IMFs (inert matrix fuels) seems to be the the best candidate to stabilize, if not reduce, the Pu stockpile globally.In this study ThO2, CeO2, Al2O3 ve MgO powders were mechanically mixed. Ce was used to simulate Pu. This mixture was pressed into pellets and these pellets sintered in high temperature under air atmosphere. But one pellet was sintered in dilatometer to see the thermomechanical changes. Solid state studies of sintered pellets were done by an X ray diffractometer (XRD), microstructure studies by a scanning electron microscope (SEM). Densities and porosities of sintered pellets were found by penetration immersion method.

Benzer Tezler

  1. P-tipi bakır oksit ince film/n-tipi silisyum nanotel heteroeklemli diyotların üretimi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi

    Fabrication of p-type copper oxide thin film/n-type silicon nanowire heterojunction diodes and investigation of their electrical properties

    MUHAMMET KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FUNDA AKSOY AKGÜL

  2. The preparation, characterization and catalytic studies of Fe3O4/L(1-5) and Fe3O4/L(1-5)/Pd(II) type particles containing Fe3O4 (iron-oxide) connected dioxime

    Fe3O4 (demir oksit) bağlanmış dioksim içeren Fe3O4/L(1-5) ve Fe3O4/L(1-5)/Pd(II) tipi partiküllerin, karakterizasyonu ve katalitik çalışmalar

    ESRA KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaHarran Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET KILIÇ

  3. Halka açılma polimerizasyonu ve klik kimyası yöntemlerinin birleştirilmesi ile zincir uçları fotoaktif yıldız tipi poli(L-laktid) makrofotobaşlatıcısının sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of star-type poly(L-lactide) macrophotoinitiator having photoactive chain ends by combination of ring opening polymerization and click chemistry

    EMEL KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaHarran Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZAFER UYAR

  4. Synthesis and characterization of acrylic acid-maleic anhydride copolymers and their use in water borne paints

    Akrilik asit – maleik anhidrit kopolimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve su bazlı boyalarda kullanımı

    BAHADIR KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI

  5. Koru(Çanakkale) yöresi kurşun-çinko cevherleşmelerinin oluşum mekanizmasının jeokimyasal modellenmesi

    Geochemical modelling of formation processes of pb-zn mineralization in koru district (Çanakkale)

    DEMET KIRAN YILDIRIM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRET SUNER

    DOÇ. DR. MUSTAFA KUMRAL