Toryum Madeni (Mineralleri)
Toryum doğada serbest halde bulunmaz, yaklaşık 50 civarında mineralin yapısı içinde yer alır. Bunlardan sadece monazit, torit, torianit ve allanit toryum üretiminde kullanılmaktadır. Bu mineraller de genellikle nadir toprak elementleri (NTE) ile birlikte bulunmaktadır.
Küresel olarak, monazit esas olarak nadir toprak element içeriği için üretilmektedir ve üretilen yan ürünün sadece küçük bir kısmını toryum oluşturmaktadır. Toryum, sırasını bekleyen bir nükleer yakıt hammaddesi durumundadır. Bunun en büyük nedeni, nükleer yakıt çevriminin sorunudur. Toryum-232, bazı proseslerle Uranyum-233’e dönüştürülebilmektedir. Toryum-233 de Uranyum-235 gibi parçalanabilir bir maddedir. Bu parçalanma sonucunda da büyük bir enerji açığa çıkmaktadır. Yakıt çevrimi sorunu nedeniyle, bugün için toryumla çalışan ticari ölçekte santrallar bulunmamakla birlikte, bu santralların prototipleri İngiltere, Almanya ve ABD’de uzun zamandır denenmektedir. Ayrıca, toryum bazlı nükleer araştırmalar; Rusya, Hindistan, Belçika, Brezilya, Kanada, Çin, Çekya, Fransa, İsrail, Japonya, Hollanda ve Norveç’te devam etmektedir.
Toryumun yakıt döngüsünde kullanılmasıyla uranyumdan daha az plütonyum ve diğer trans-uranyum elementleri üretmesinden dolayı toryum, nükleer santrallerin en temiz yakıtı olarak kabul edilir. Yüksek sıcaklıklarda magnezyumun direncini artırmak amacıyla alaşımlarda, elektronik cihazlarda ve aydınlatmada tungsten filamanların kaplanmasında, yüksek ısıya dayanıklı potaların yapımında, yüksek kaliteli kamera merceklerinde ve nükleer teknolojide kullanılmaktadır. Gaz tungsten ark kaynağında %1 Toryum katkılı elektrotlar ark duyarlılığını artırmak amacı ile kullanılmaktadır. Ayrıca toryum yüksek erime noktasına sahip olduğu için gaz lambalarında, kamp lambalarında ve sinemalarda yer alan projektörlerde de kullanılmaktadır.
Dünyada 6,35 milyon ton toryum kaynağı bulunmaktadır. Toryum üretimi ise ağırlıklı olarak monazit kumlarından yapılmaktadır.
Türkiye’de, geçmiş yıllarda Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü tarafından yapılan çalışmalar sonucunda, Eskişehir- Sivrihisar-Kızılcaören yöresindeki nadir toprak elementleri ve toryum kompleks cevher yatağında, ortalama tenörü %0,2 ThO2 olan 374.000 ton görünür rezerv tespit edilmiştir. Ancak, söz konusu sahadaki toryumun zenginleştirilmesiyle ilgili teknolojik sorunlar henüz tam olarak çözülememiştir. Bu bölge haricinde, toryum yatakları tespit edilmiş olan Malatya-Hekimhan-Kuluncak, Kayseri-Felâhiye, Sivas, Diyarbakır ve Burdur-Çanaklı sahalarında daha ayrıntılı arama çalışmalarının yapılması sonucunda, ülkemizin toryum rezervinin artacağı tahmin edilmektedir. Bulunan ve araştırılmakta olan toryum yatakları ile Türkiye’nin, dünyanın en büyük toryum rezervine sahip ülkelerden biri konumunda olduğu söylenebilir. Teknolojik sorunların çözülebilmesi şartıyla, Türkiye, nükleer enerji hammaddesi olan toryum açısından önemli bir potansiyele sahiptir ve zenginlik sınıflandırmasında toryum madenimiz çok zengin madenler sınıfında bulunmaktadır.
Toryum fiyatları 2015 yılında 29$/lb seviyesinde iken 2017 yılında 33$/lb’a ulaşmış ve bu seviyede dengede devam etmektedir.
Toryum Madeni Ne İşe Yarar?
Toryum, radyoaktif bir element olarak aynı zamanda önemli bir atom enerjisi kaynağıdır. Nükleer reaktörler için uranyuma oranla temiz bir kaynaktır. Yakıt döngüsünde uranyumdan daha az Plütonyum ve Trans Uranyum elementleri sağlar. Toryum tek başına nükleer yakıt olarak kullanılamaz. Fertil bir izotop olan Th-232’nin bir nötron yutarak fisyon yapabilen bir izotop olan U-233’e dönüştürülmesi gerekir. Toryum tek başına nükleer yakıt olarak kullanılamaz.
Toryum Kullanım Alanları
– Yüksek sıcaklıklarda magnezyumun direncini artırmak amacıyla alaşımlarda,
– Elektronik cihazlarda ve aydınlatmada tungsten filamanların kaplanmasında,
– Yüksek ısıya dayanıklı potaların yapımında,
– Yüksek kaliteli kamera merceklerinde,
– Nükleer teknolojide kullanılmaktadır.
Toryum Madeni İle Neler Yapılabilir?
– Birçok farklı farklı bilimsel cihaz üretimi,
– Lamba filament kaplaması,
– Elektronik cihazlarda, toryum özellikle nükleer santralleri yakıt enerjisi olarak ileride çok daha önemli bir yere sahip hale gelecek.
Toryum Nasıl Enerjiye Dönüşür?
Toryum-232 çeşitli nükleer süreçler sonucu reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilecek Uranyum-233’e dönüşebilir. Toryum-232 çekirdeği bir nötron yakalayarak Toryum-233 izotopunu oluşturur. Yarı ömrü çok kısa olan (yaklaşık 22 dakika) Toryum-233, beta bozunması ile Protaktinyum-233’e dönüşür.
Toryum Radyoaktif Madde midir?
Toryum (Th). Atom numarası 90, atom ağırlığı yaklaşık 232 g/mol olan, 11,7 g/mL yoğunluğunda, 1755 °C de eriyen, kurşun renginde, havada bozulmaz, atom enerjisi kaynağı olarak kullanılan radyoaktif bir elementtir.
