erciyes üniversitesi ekiplerinden taşınabilir nükleer reaktör izleme sistemi

erciyes üniversitesi'nden taşınabilir reaktör izleme sistemi

Erciyes Üniversitesi (ERÜ) Fizik Bölümü Nükleer Fizik Anabilim Dalı öğretim üyesi Doç. Dr. Emrah Tıraş ve araştırma grubunun geliştirdiği taşınabilir dedektör sistemi, TEKNOFEST Nükleer Enerji Teknolojileri Tasarım Yarışması'nın donanım kategorisinde birincilik elde etti. Sistem, reaktörlerden yayılan antinötrinoların tespiti ve nükleer tesislerin güvenliğinin izlenmesi amacıyla tasarlandı ve Türkiye'de kurulması planlanan küçük modüler reaktörlerde (SMR/MMR) ve Akkuyu Nükleer Güç Santrali çevresinde kullanılabilecek şekilde kurgulandı.

tasarım ve çalışma prensibi:

Geliştirilen dedektör, 1 tonluk saf su tankı içerisine katılan gadolinyum ile oluşturuldu. Gadolinyumun yüksek nötron yakalama kesiti sayesinde sistem, nötronları etkili biçimde tespit ediyor; aynı zamanda kozmik müon parçacıklarının etkileşimlerini izleyerek farklı sinyalleri ayırt edebiliyor. Dedektör içinde yer alan Am-Be (Amerikyum-Berilyum) radyoaktif kaynağından yayılan nötronların yakalanıp analiz edilmesi, sistemin performansının yerinde test edilmesini sağladı.

Doç. Dr. Tıraş, araştırma grubunun uzun süredir sürdürdüğü çalışmanın bir ürünü olarak bu teknolojiyi taşınabilir biçimde tasarladıklarını belirtti: "Bütün elektronik aksamımız ve 1 tonluk dedektör sistemimiz istenilen yere taşınabiliyor." Sistem, reaktörlerdeki fisyon süreçleri sırasında ortaya çıkan antinötrinoları tespit ederek güvenlik izleme amaçlı ikincil bir kontrol mekanizması işlevi görebilecek.

kullanım alanları ve izleme yeteneği:

Dedektörün hedeflerinden biri, reaktör operasyonlarında meydana gelebilecek anlık değişimleri tespit etmek. Tıraş, sistemin 7 gün 24 saat kesintisiz izleme potansiyelinin, muhtemel değişimlerin erken saptanması açısından kritik olduğunu vurguladı. Sistem, reaktörlerden gelen nötrinoların ve nötronik etkileşimlerin takibini sağlayan ikincil bir kontrol aracı olarak düşünülüyor; böylece reaktörleri yöneten nükleer mühendisler, olağan dışı akı değişikliklerinde hızlıca bilgilendirilebilecek.

Tıraş, benzer teknolojilerin dünya genelinde kullanıldığını ve Türkiye'de de birkaç araştırma grubunun benzer çalışmalar yürüttüğünü belirterek, kendi yaklaşımlarının gadolinyum katkılı saf su dizaynına dayandığını açıkladı: "Buradaki temel amacımız; güvenlik amaçlı nükleer reaktörleri izleme sistemi gerçekleştirmek."

ekip, deneyim ve destek:

Doç. Dr. Emrah Tıraş, yaklaşık 6 yıl önce ABD'den döndükten sonra Erciyes Nötrino Araştırma Grubu'nu kurduklarını; grup üyelerinin Fermilab, Kaliforniya hibrit dedektör çalışmaları ve CERN deneylerinde yer aldığını aktardı. TEKNOFEST'e üç takımla katıldıklarını bildiren Tıraş, ENRG Hard takımının donanım kategorisinde, ENRG Soft ve ENRG Rednova takımlarının ise yazılım alanlarında yarıştıklarını söyledi ve üç takımın da finale kaldığını belirtti.

Araştırmaların sürdürülebilmesi için üniversite altyapısının önemli rol oynadığını ifade eden Tıraş, laboratuvar altyapısının güçlendirilmesinde Erciyes Üniversitesi ile birlikte TÜBİTAK, TÜBA ve YÖK tarafından sağlanan proje desteklerinin katkısına dikkat çekti. Tıraş, 2020 yılının sonunda ABD'den Erciyes Üniversitesi'ne dönerek araştırma gruplarını kurduklarını ve dedektör sistemi üzerinde çalışmaların yoğunlaştığını söyledi.

uluslararası iş birliği ve genç araştırmacılar:

Grup üyelerinden Nijeryalı Dr. Saleh Abubakar, hem parçacık hem de radyasyon dedektörleri üzerine çalıştıklarını ve hedeflerinin nükleer reaktör kontrol sistemleri ile uzay ve savunma sanayisi için dedektörler geliştirmek olduğunu belirtti. ERÜ Mühendislik Fakültesi Mekatronik Mühendisliği öğrencisi Murat Akar ise mekanik ve elektronik altyapının kurulmasında görev aldığını, yaklaşık 4 yıldır sürdürülen çalışmalarla nükleer ve kuantum teknolojilerine katkı sunmayı hedeflediklerini ifade etti.

Araştırma ekibinin geliştirdiği sistem, mevcut nükleer güvenlik ve kontrol düzeneklerine tamamlayıcı bir teknoloji olarak sunuluyor; amaç, birden fazla kontrol mekanizmasıyla olası istenmeyen olayların erken tespiti ve güvenliğin güçlendirilmesi. TEKNOFEST başarısı, projenin saha kullanılabilirliği ve teknolojik yaklaşımının yerinde testlerle doğrulandığının bir göstergesi olarak değerlendiriliyor.

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ (ERÜ) FİZİK BÖLÜMÜ NÜKLEER FİZİK ANABİLİM DALI ÖĞRETİM ÜYESİ DOÇ. DR. EMRAH TIRAŞ VE ARAŞTIRMA GRUBU.