Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Nükleer enerjinin düşünülenin aksine çevresel üretim maliyeti, karbon emisyonu açısından, en temiz enerji üretme yöntemlerinden biri. Nükleer santrallerde 1 kilovatlık enerji için 12 gram karbondioksit salınımı ortaya çıkıyor ve kömürle çalışan enerji santrallerinde ise bu 820 grama kadar ulaştı.

Nükleer santrallerde en büyük sorunlardan biriyse atık problemi. Nükleer enerji karbon açısından daha temiz bir enerji olarak karşımıza çıkıyor, ama atığı 100 binlerce yıl ölümcül dozda radyasyon yayma potansiyeline sahip.

Nükleer atıkların yönetimiyle ilgili geçici çözümler de mevcut. Bunlardan biri beş ila sekiz yıl enerji üretiminde kullanıldıktan sonra hem soğuması hem de geçici olarak saklanması için 10 ila 20 yıl arasında su dolu havuzlarda tutulması. Öte yandan bu havuzların da sürekli soğutulması gerekiyor. Dahası 2011 yılında Fukuşima'da yaşanan nükleer kaza gibi bir risk de bulunmakta. Ayrıca bu olayda radyoaktif maddelerle kirlenmiş soğutma suyunun da sızan radyasyona katkısı olduğu düşünülmekte. Genelde bu soğutmadan sonra nükleer atıklar beton ve çelikten yapılmış varillerde saklanıyor, ama bu da kalıcı bir çözüm değil.

ODTÜ Metalürji ve Malzeme Bilimi Bölümü Doktor Öğretim Üyesi Irmak Sargın, atıkların geri dönüştürülmesi için çalışıldığını, fakat geri dönüşümün çok fazla enerji gerektirdiğini söyledi. Sargın, insan sağlığı ve ülke güvenliği için nükleer atıkların radyoaktif özelliklerinin izole edildiği cam formuna dönüştürülerek saklanmasının başka bir çözüm yolu olduğunu fakat çetrefilli bir problem olan bu yöntemin optimizasyonunun sağlanmaya çalışıldığını anlattı.

Sargın’ın anlattıklarına göre ABD, Almanya, Japonya, Hindistan ve Çin gibi ülkelerin nükleer atıkları cam formuna dönüştürerek saklama yöntemini seçti. Üretilen atıkların cam formuna dönüştürülmesinde hem atıkların sürekli kontrol edilmesi hem de en kalıcı cam formunun sağlanması gerekiyor. Sargın, ABD'de Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'ndan ve Washington Eyalet Üniversitesi’nden bilim insanları ile beraber çalıştığı dönemde, daha az cam ile daha çok nükleer atığın çevreci şekilde saklanabildiği bir yöntem geliştirdiğini söyledi. Sargın uluslararası olarak makalesini yayımladığı bu yeni sistemde, bu alanda dünyadaki mevcut teknolojilerin optimizasyonunu sağlamada büyük yollar kat ettiklerini belirtti. Sargın, nükleer atıkların dönüştürüleceği cam formu için hangi oksit oranlarının ne ölçüde birleştirilmesi gerektiğini ortaya koyduklarını ve içinde yapay zekâ ile malzeme bilimini birleştiren enformatik bir çözüm sunduklarını söyledi.

Dünyada makine öğrenmesi ve yapay zekâyla malzeme bilimini birleştiren pek çok bilim insanı bulunuyor, ama bunların arasında nükleer atıkların cam olarak saklanmasının optimizasyonu ile ilgilenenler oldukça sınırlı.

Geliştirilen sistem, şu anda ABD'de bir nükleer atık sistemine entegre edilmeye çalışılıyor. Hiçbir insan müdahalesi olmadan tamamen modellerle idame ettirilen nükleer atıkların doğrudan cam formuna getirildikten sonra varillere konularak gömülmesini amaçlanıyor. Daha az tehlikeli atıklar ile başlayan bu süreç şu anda daha çok radyoaktif malzeme olan atıklar için de yapılmaya çalışılıyor.

Geliştirilen sistemle yapay zekânın bir dalı olan makine öğrenmesi ile malzeme bilimine ait problemlerin çözümleri çok hızlandı. Sargın, çalışmaları sonucunda bir nükleer atık cam kompozisyonunu istedikleri özellikte olup olmadığını yüzde 93 doğrulukla tahmin edebildiklerini açıkladı. Böylelikle hem ekonomik hem atıkların saklanacağı yerden tasarruf sağlayan hem de yüksek performanslı bir sistem ortaya çıktığını belirtti.

Sargın, ABD'de yürüttüğü nükleer atıklara ilişkin çalışmaları ülkesine taşıdığını, biri inşaat diğeri proje aşamasında 2 tane nükleer santral yapımının yürütüldüğü Türkiye için çalışmalarının faydalı olmasını istediğini belirtti.