MTA ve ÜLKEMİZDE URANYUM ARAMACILIĞI

Transkript

1 MTA ve ÜLKEMİZDE URANYUM ARAMACILIĞI Ülkemizde Akkuyu Nükleer Santrali nin inşası ve Sinop ile Trakya da yapılması planlanan santrallerle birlikte özellikle nükleer enerji ve nükleer hammaddeler madenciliğin gündemine oturdu. Enerji darboğazı ve ucuz enerji eldesine büyük önem veren ETK Bakanlığı da özellikle ülkemizdeki nükleer enerji hammaddelerinin aranmasına ve uranyum sondajlarına özel bir önem vermeye başladı. MTA Genel Müdürlüğü, Türkiye deki uranyum aramalarına ilk olarak 1953 yılında başlamış ve yapılan sondajlardan alınan numunelerin analizleri sonucunda, sahalara ait rezervler ve bu rezervlere ait tenörler tespit edilmiş, Yozgat-Sorgun yataklarının tenör ve rezerv açısından ülkemizin en zengin uranyum yataklarına sahip olduğu görülmüştür. MTA bünyesinde kurulan laboratuvarlarda gerçekleştirilen teknolojik çalışmalar ise yılları arasında Türkiye nin çeşitli yerlerinden bulunan uranyumlar üzerinde araştırmalar yapılarak sarı pasta eldesi ve uranyumun kullanım alanları hakkında araştırmalar yapılmıştır. Ülkemizde kurulacak nükleer enerji santrallerinin hammadde ihtiyaçlarının bir kısmının yurtiçinden karşılanabilmesi için, MTA Genel Müdürlüğü tarafından uranyum aramalarına son yıllarda özel bir önem verilmiş, yeni uranyum kaynaklarının ortaya konulmasına yönelik olarak arama ve araştırma projeleri uygulamaya konulmuştur. Ülkemizde ton uranyum (U₃O₈) ve ton toryum (ThO₂) (Eskişehir-Sivrihisar-Kızılcaören) görünür rezervi bulunmaktadır yılı içerisinde Nevşehir, Aydın ile Trakya bölgesinde nükleer enerji hammaddelerinin aranmasına yönelik çalışmalar devam etmekte olup, olumlu veriler elde edilen sahalarda radyoaktif hammadde aramalarına yönelik 2018 yılında m radyoaktif hammadde arama sondajının yapılması planlanmış ve Nevşehir ilinde m sondaj çalışması gerçekleştirilmiştir. Çizelge - Türkiye nin Başlıca Uranyum Yatakları (MTA, 2014) Bölge Tenör Rezerv (% U 3 O 8 ) (Ton) Yozgat-Sorgun 0, Manisa-Köprübaşı 0,05-0, Aydın-Demirtepe 0, Uşak-Fakıllı 0, Aydın-Küçükçavdar 0, Çanakkale-Ayvacık 0,1 250 Toplam 9310 Nükleer santral teknolojisinin giderek gelişmesi ve büyük kapasiteli reaktörlerin yapımına geçilmesi ile birim enerji maliyeti çok daha ucuz hale gelmiştir. Uranyum maliyetlerinin yükselmesiyle, ülkemizde genelde düşük tenörde yatak oluşabilen sedimanter kayaçlar içinde de aramalar yoğunlaştırılmıştır. MTA tarafından yürütülen aramalar sonucunda; Salihli- Köprübaşı, Yozgat-Sorgun, Uşak-Fakılı, Aydın-Demirtepe ve Küçükçavdar sahalarında ekonomik olabilecek ton uranyum ve diğer bölgelerde çok sayıda uranyum anomalisi bulunmuştur. Türkiye de bugüne kadar bulunmuş uranyum yataklarının büyük çoğunluğu sedimenter tip yataklardır. Köprübaşı, Fakılı, Küçükçavdar ve Sorgun yatakları

2 bu türdendir. Sadece Demirtepe yatağı damar tipi uranyum yatakları grubuna girmektedir. Son olarak Yozgat-Sorgun da bulunan uranyum sahasının geçtiğimiz yıllarda Avustralya merkezli Anatolia Energy şirketi tarafından ruhsatı alındı. Şirketin % 59 hissesini elinde bulunduran Amerikan şirketi 2016 yılının sonunda çalışmalarına başlanan uranyum madeninde yılda 384 ton uranyum cevheri üretmeyi planlıyor. Yozgat-Sorgun da bulunan uranyum madeninin ömrünün 12 yıl olacağı ve madenin toplam gelirinin 566 milyon USD olacağı hesaplanıyor. Geçtiğimiz aylarda dönemin ETK Bakanı Berat Albayrak, MTA tarafından bugüne kadar yapılan araştırma sonuçlarına göre Türkiye de toplam ton uranyum rezervinin tespit edildiğini açıkladı. Radyoaktif hammaddelerin araştırılmasıyla ilgili olarak bugüne kadar; km 2 havadan prospeksiyon, km 2 yaya prospeksiyon, km 2 detay jeoloji, km oto prospeksiyon, m sondaj, m 3 yarma, adet numune alımı çalışmalar yapıldığını açıklayan Bakan Albayrak, Bu süreçte yürütülen çalışmalar sonucunda, toplam ton Uranyum (U ) görünür rezervi tespit edilmiştir dedi. Albayrak, Manisa-Aydın-Denizli Radyoaktif Hammadde Aramaları Projesi Avanos (Nevşehir)- Sorgun (Yozgat) Radyoaktif Hammadde Ruhsatları Etüdü Projesi, Trakya Bölgesinin Radyoaktif Hammadde Yönünden Araştırılması Projesinin de devam ettiğini ifade etti. Uranyum doğada hiçbir zaman serbest olarak bulunmaz. Çeşitli elementlerle birleşerek uranyum minerallerini meydana getirir. Yerkabuğunda yüzlerce uranyum minerali vardır; ancak bunların büyük çoğunluğu ekonomik boyutta uranyum içermezler. İşletilebilir miktarda uranyum içerenler; otünit, pitchblende (uraninit), kofinit ve torbernit tir. Bugün için uranyum ve toryum nükleer enerji hammaddeleri kapsamına girmesine rağmen toryuma dayalı nükleer santrallerin henüz ekonomik boyutta devreye girmemeleri nedeniyle, toryum, halen sırasını bekleyen bir nükleer yakıt hammaddesi durumundadır. Uranyumun yeryüzündeki ortalama konsantrasyonu 2-4 ppm arasında olup, geniş bir alanda küçük konsantrasyonlar şeklinde pek çok mineralin içinde bulunabilmektedir. Madencilik sektöründe, bir uranyum sahasının değerlendirilme aşamasında; cevherin U 3 O 8 tenörü, rezervi, maden işletme ve cevher kazanım teknolojisinin bir bütün olarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu yüzden rezerv miktarının ton ve tenörünün % 0,05 U 3 O 8 üzerindeki değerlere sahip olan uranyum cevher yatakları şu an için işletilebilir yataklar olarak değerlendirilmektedir.

3 Uranyum madenlerinin % 50 sinden fazlası pek çok diğer maden gibi açık veya kapalı madencilik yöntemleri ile işletilebilmektedir. Uranyum üretiminin % 40 a yakını ise yerinde liç yöntemi (in-situ leaching, ISL) ile elde edilmekte, çok az bir kısmı da yan ürün olarak kazanılmaktadır. Günümüzde çıkarılan uranyum madenleri %0,1 - %1 oranında U 3 O 8 içerdiğinden çıkarılan maden, bir ön zenginleştirme işlemine tabi tutulmaktadır. Çökeltiye dekantasyon işlemi uygulanmak suretiyle ağırlıkça %70 - % 80 oranında U 3 O 8 içeren sarı pasta elde edilmektedir. 1 Dünya uranyum kaynakları çeşitli üretim maliyetlerine göre, görünür ve muhtemel olarak sınıflandırılırlar. Günümüzde genellikle 80 dolar/kg a mal edilen görünür rezervlerden uranyum üretilmektedir. Dünyada bu şekilde hesaplanan 2,60 milyon ton görünür uranyum rezervi vardır. Dünyada uranyum cevherleri genellikle liç (leach) ve takiben solvent ekstraksiyon yöntemleri uygulanarak işlenmektedir. Uranyum üretimi, nükleer santrallerin gereksinimleri paralelinde değişiklik göstermekte ve bu gereksinimin bir kısmı önceki yılların nükleer hammadde stoklarından karşılanmaktadır. Nükleer enerjinin temel yakıtı olan uranyum, ağır sulu reaktörlerde kullanıldığında zenginleştirme işlemine gerek duyulmamaktadır, ancak hafifi sulu reaktörlerde fisil izotop olan U-235miktarı arttırılarak yani uranyum U-235 bakımından zenginleştirilerek yakıt olarak kullanılır. Halen dünyada kullanılmakta olan uranyum madenleri, U 3 O 8 cinsinden %0,1 - %1 oranında zengindir. Bu nedenle üretilen maden yerinde bir ön zenginleştirme işlemine tabii tutulmaktadır. Ön zenginleştirme sonucunda % 50 ile % 70 U 3 O 8 den oluşan uranil nitrat elde edilir, TBP (tri-n-butyl phosphate) kullanılarak solvent ekstraksiyonu ile saflaştırılır ve nükleer saflıkta uranyum bileşiği olarak çöktürülür. Çökelti kavrularak UO 3 elde edilir. UO 3 kullanılış amacına göre UO 2 veya UF 6 ya dönüştürülmektedir. UF 6 ya dönüştürmenin amacı hafif sulu reaktörlerde kullanılan zenginleştirilmiş uranyum yakıtı elde etmektir. Doğal 1 Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Enerji Hammaddeleri Alt Komisyonu Nükleer Enerji Hammaddeleri Çalışma Grubu Raporu, 2001

4 uranyumdaki U-235 oranını yaklaşık % 0,71 den daha yüksek oranlara çıkarmak için zenginleştirme işlemi gerekmektedir. Sonuç Yerine MTA tarafından ülkemizde 65 yılı aşkın bir süredir devam eden uranyum aramaları, ülkemizde kurulacak olan santrallerin dışa bağımlılığı azaltmak amacıyla 20 yıl sonra tekrar harekete geçildi. Türkiye, 2020 yılında sahip olmayı planladığı iki nükleer santralin hammaddesi uranyumu da kendi üretmek istiyor. Türkiye, üretilecek santrallerde teknoloji transferi yapılarak uzun dönemde üretim için tamamen yerli kaynak kullanmak istiyor. Uranyum madenciliğinin özel bir ihtisas gerektirdiği ve Türkiye, uranyum üretimi olmadığı için hammaddede dışa bağımlı olacak. Bu sebeple dışa bağımlılığı azaltmak açısından uranyum aramalarını hız vermek gerekiyor. Akkuyu Nükleer Santrali gibi, 5 bin MW kurulu gücünde bir nükleer santral için yıllık bin ton uranyum gerekiyor. Tespit edilen rezerve bakılınca Türkiye'nin nükleer santrallerde kullanılacak 10 yıllık uranyumu mevcut. Bu da Sinop ta kurulacak nükleer santralle 5 yıllık rezerve denk. Dünyada da durum Türkiye den pek de farklı değil. Dünyada 370 bin megavat kurulu gücünde 434 adet nükleer reaktör elektrik üretiyor. Bu da yılda toplam 78 bin ton doğal uranyum ihtiyacı doğuruyor yılındaki dünya uranyum üretimi 40 bin ton civarında. Aradaki 38 bin tonluk ihtiyacın bir kısmı kullanılmış yakıtlar yeniden işlenerek elde ediliyor. Bu nedenlerle, MTA nın uzun bir süre ara verdiği uranyum aramalarına hız vermesi gerekiyor. Nadir AVŞAROĞLU Maden Mühendisi Temmuz Kaynaklar : 1-Uranyum Madeninin Bölge İçin Önemi ve Yol Haritası, Doç.Dr. Orhan Hazer, ORAN Orta Anadolu Kalkınma Ajansı 2-Türkiye uranyum arama çalışmalarına başladı, İsmail Altunsoy, elektrikport.com, ,