PACER FÜZYON REAKTÖRÜNDE TORYUM ERİMİŞ TUZLAR KULLANARAK HİDROJEN ÜRETİMİNDE Mg-Cl TERMOKİMYASAL ÇEVRİMİNDEN FAYDALANILMASI


Özkaya M., Acır A.

Uluslararası Katılımlı 24. Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi (ULIBTK’23), Ankara, Türkiye, 6 - 08 Eylül 2023, cilt.2, ss.608-614

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 2
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.608-614
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada PACER füzyon reaktöründe erimiş tuz olarak toryum kullanılarak, nötronik performansı ve

hidrojen üretim potansiyeli incelenmiştir. Nötronik analizler MCNP nükleer kod programında yapılmıştır. 2 Farklı

parametre kullanılmıştır. İlk olarak erimiş tuza (LiF) nükleer yakıt olarak belirli oranlarda ThF4 karıştırılmıştır. Bu oran

mod ⓵ ve mod ⓶ olarak ifade edilmiştir. Mod ⓵􀀝􀀃%25 erimiş tuz (LiF +ThF4) + % 75 boşluk ve mod ⓶􄢼􄢢%50 erimiş

tuz (LiF+ ThF4) + 50 boşluktur. İkinci parametre ise; hem mod ⓵ hem de mod ⓶􀀃için TF4’ün 5 farklı oranda; %5,%10,

%15, %20 ve %25, erimiş tuza karıştırılmasıdır. Nötronik analizlerle enerji çoğaltım faktörü (M) elde edilmiştir. M

değeri hidrojen üretim tesisinin gerek duyduğu toplam enerjinin (𝑃𝑃𝑃𝑃ℎ𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝) ve hidrojen üretim miktarının (𝑚𝑚𝑚𝑚̇)

hesaplanmasında kullanılmıştır. Son olarak nötronik analizlerden elde edilen sonuçlarla hidrojen üretim yöntemi olan 3

adımlı magnezyum-klorür (Mg-Cl) termokimyasal çevrimi kullanılarak reaktörün hidrojen üretim potansiyeli

incelenmiştir. Sonuç olarak en yüksek hidrojen akış oranları sırasıyla mod ⓵􀀃ve mod ⓶ için şu şekildedir; mod ⓵􀀝􀀃

%25 erimiş tuz (LiF +ThF4) + % 75 boşlukta ve %25 oranında ThF4 nükleer yakıtında yaklaşık olarak 13.9 kg/s ve mod

⓶􄢼􄢢%50 erimiş tuz (LiF+ ThF4) + 50 boşlukta ve %25 oranında ThF4 nükleer yakıtın da olup yaklaşık olarak 14.1 kg/s

olarak hesaplanmıştır.