ABD’nin Ay’a nükleer reaktör kurma planı ve olası riskleri: Patlama durumunda ne gibi sonuçlar doğabilir?
ABD, uzayda uzun vadeli enerji üstünlüğü hedefi kapsamında Ay yüzeyine güçlü bir nükleer reaktör kurmaya hazırlanıyor. NASA’nın Fission Surface Power Initiative programı doğrultusunda geliştirilen proje, 2030 mali yılı sonuna kadar Ay’a 500 kilovat elektrik (kWe) gücünde bir reaktör yerleştirilmesini öngörüyor. Yılın başında NASA, Ay reaktörü hedefini resmî olarak duyurmuştu.
Radyoizotop jeneratörlerden fisyona geçiş
Şimdiye kadar Voyager 1 ve Voyager 2 gibi derin uzay görevleri ile Mars gezginleri, enerji ihtiyaçlarını düşük güçlü radyoizotop termoelektrik jeneratörler (RTG) aracılığıyla karşıladı. Bu sistemler, radyoaktif bozunma sonucu oluşan ısıyı elektriğe dönüştürür. Ancak sınırlı güç ürettikleri için kalıcı yerleşimler veya endüstriyel faaliyetler için yeterli değildir. NASA’nın yeni planı, doğrudan atom çekirdeğinin bölünmesine dayanan küçük ölçekli fisyon reaktörleriyle çok daha yüksek ve kesintisiz enerji sağlamaktır. 500 kWe gücündeki bir reaktör, Ay’daki yaşam alanlarını, endüstriyel ekipmanları, iletişim altyapısını ve kaynak çıkarma operasyonlarını sürekli olarak besleyebilir.
Üç farklı strateji
ABD’nin uzayda nükleer güçte liderliğini sürdürmesi için üç stratejik yol haritası belirlenmiştir. En iddialı plan olan “Go Big or Go Home”, NASA veya Savunma Bakanlığı öncülüğünde ve Enerji Bakanlığı desteğiyle 100 ila 500 kWe arası reaktörlerin geliştirilmesini öngörmektedir. Bu yaklaşım, ABD’ye uzay tabanlı nükleer güçte belirgin bir üstünlük kazandırmayı amaçlar. İkinci model “Chessmaster’s Gambit”, kamu-özel sektör iş birliğiyle iki ayrı 100 kWe altı sistemin geliştirilmesini içerir. Buna göre NASA, Ay için bir reaktör geliştirirken Savunma Bakanlığı uzay görevlerine yönelik başka bir sistem üzerinde çalışacaktır. Üçüncü ve daha temkinli yaklaşım ise önce 1 kWe altı bir radyoizotop sistemle teknik altyapı ve yasal çerçeve oluşturmayı, ardından daha büyük ölçekli sistemlere geçmeyi önerir.
Zorluklar ve teknik farklar
Uzay için tasarlanan fisyon sistemleri, Dünya’daki gelişmiş reaktörlerle kıyaslandığında çok daha zorlu koşullara uyum sağlamak zorundadır. Bu farklar ağırlık, sıcaklık ve dayanıklılık konularında yoğunlaşır. Tüm bileşenlerin roketle taşınacak olması, hafiflik ve yapısal sağlamlığı kritik hâle getirir. Dünya’da sıklıkla kullanılan su soğutma sistemleri yüksek basınç kapları gerektirdiğinden Ay için uygun değildir. Bu nedenle NASA, yüksek sıcaklıklarda çalışabilen alternatif soğutma sistemleri geliştirerek hem güç yoğunluğunu artırmayı hem de kütleyi azaltmayı hedeflemektedir. Ayrıca sistemin şiddetli sıcaklık değişimleri, radyasyon ve mikrometeorit darbelere karşı dirençli olması gerekir.
NASA’nın fisyon çalışmaları geçmişte de sürmüştür. 2018’de test edilen, uranyum yakıtlı ve yaklaşık bir kağıt havlu rulosu boyutundaki Kilopower reaktörü, küçük ölçekli sistemlerin uzayda çalışabileceğini göstermiştir. NASA’ya göre dört Kilopower ünitesi, Ay’da küçük bir üssün enerji ihtiyacını karşılayabilir. Bu sistemlerde düşük zenginleştirilmiş uranyum ve pasif soğutma tasarımları kullanılarak zincirleme reaksiyon riski en aza indirilir.
Olası bir nükleer erime senaryosu
“Ay’da nükleer reaktör” düşüncesi, teknolojik açıdan heyecan verici olsa da bazı endişeleri beraberinde getiriyor. Olası bir erime durumunda ortaya çıkacak tablo, Ay’ın çevresel koşullarına bağlıdır. Ay’da atmosfer, hava olayları veya Dünya’daki kadar güçlü bir yerçekimi bulunmadığından, nükleer kazalarda görülen mantar bulutu veya basınç dalgası gibi etkiler Ay’da oluşmaz. Böyle bir durumda reaktör, aşırı ısınma sonucu kısa süreli bir parlama meydana getirir ve ardından erimiş metal sessizce soğuyup katılaşır. Atmosfer olmadığı için radyoaktif serpinti geniş alanlara yayılmaz ve kirlilik lokal düzeyde kalır. Ancak reaktöre yakın bölgelerde bulunan kişiler yüksek radyasyon riskine maruz kalabilir. Planlanan sistemler düşük güç seviyesinde olduğundan büyük çaplı bir “erime” senaryosu beklenmemektedir. Örneğin bir Kilopower ünitesi yaklaşık 10 yıl boyunca yalnızca birkaç hanenin enerji ihtiyacını karşılayacak güç üretir.
Uzayda çalışan ilk nükleer enerji sistemi: SNAP-10A
ABD’nin uzayda nükleer enerji serüveni 1950’lere uzanır. Uranyum yakıtlı SNAP (System for Nuclear Auxiliary Power) reaktörleri bu dönemde geliştirildi ve 1965’te SNAP-10A, Dünya yörüngesinde 43 gün çalışarak ABD’nin tek nükleer enerjili uydusu oldu. Soğuk Savaş döneminde “Project A119” adlı gizli proje, uzay yarışında güç gösterisi amacıyla Ay’da bir hidrojen bombası patlatmayı planladı ancak uygulanmadı. Günümüzde amaç, gösteri değil, kalıcı enerji altyapısı oluşturarak Ay’da sürdürülebilir insan varlığını sağlamaktır. NASA’nın 2030 hedefi gerçekleşirse bu adım, yalnızca Ay görevleri için değil, aynı zamanda Mars ve daha uzak insanlı keşif planları için de belirleyici olacaktır.
Yorum Yap