Nükleer teknolojilerde atık yönetimi, yalnızca zararlı maddelerin sudan uzaklaştırılmasını değil, bu maddeleri tutan malzemelerin geri kazanılmasını ve oluşan atıkların güvenli koşullarda saklanmasını da kapsıyor. Türkiye'de yürütülen bilimsel araştırmalarda, uranyum, toryum ve stronsiyum gibi elementlerin sulu ortamlardan ayrılması için membranlar, doğal malzemeler ve geçirgen reaktif bariyer sistemleri üzerinde çalışılıyor.
Ege Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Sabriye Yuşan, INSTEC 2026 kapsamında Enerji Haber'e yaptığı özel açıklamalarda, atıkların sudan uzaklaştırılmasına yönelik araştırmalarını, elde edilen sonuçları ve laboratuvarda geliştirilen yöntemlerin uygulamaya aktarılmasında karşılaşılan sorunları anlattı.
URANYUMU SUDAN AYIRAN MEMBRAN PROJESİ TAMAMLANDI
Uranyumun sudan seçici olarak ayrılmasını hedefleyen membran projesinde başarılı sonuçlar elde edildi. Çalışmada, uranyumun diğer bileşenlerden seçici biçimde ayrılabildiği gözlemlendi. Araştırmanın bundan sonraki hedefi ise membranın yapısını geliştirerek giderim oranını artırmak.
Yuşan, tamamlanan projeye ilişkin şu bilgileri verdi:
“Güzel bir ayrımı sağladık. Seçimli olarak ayrıldığını gördük. Bundan sonraki aşamada bu membranı çeşitli şekillerde modifiye ederek yüzde giderim miktarını çok daha artırmayı hedefliyoruz.”
Membranların su arıtımındaki önemine değinen Yuşan, bu yöntemle anyon ve katyonların birbirinden ayrılabildiğini, farklı uygulama alanları için membran özelliklerinin geliştirilebildiğini anlattı.
Projede elde edilen sonuçların ardından aynı alanda yeni araştırmalar yapılması hedefleniyor. Ancak mevcut çalışmaya ilişkin sayısal bir giderim oranı paylaşılmadı.
KİL VE BİYOPOLİMERLERLE SU ARITMA ÇALIŞMALARI
Araştırmaların bir diğer bölümünü, uranyum, toryum ve stronsiyumun sudan uzaklaştırılmasında kullanılabilecek malzemelerin geliştirilmesi oluşturuyor.
Bu çalışmalarda nano temelli malzemeler ve kompozit yapılar kullanılıyor. Doğal malzemelerin yüzeyleri farklı işlemlerle değiştirilerek sudaki elementleri tutma kapasitelerinin artırılması amaçlanıyor.
Yuşan, laboratuvar çalışmalarında söz konusu elementlerin kararlı izotoplarının kullanıldığını belirtti. Sezyum üzerinde de çalıştıklarını ancak ölçüm aşamasında yaşanan teknik sorunlar nedeniyle bu element için sonuç elde edemediklerini aktardı.
Geliştirilen yöntemlerden birinde kil mineralleri, agar agar gibi doğal biyopolimerlerle bir araya getiriliyor. Önce kilin yüzeyi asit veya baz kullanılarak değiştiriliyor, ardından hangi işlemin daha yüksek tutma kapasitesi sağladığı inceleniyor.
Malzemenin yüzeyinde oluşturulan karboksil, hidroksil ve fosfat gibi fonksiyonel gruplar, sudaki elementlerin katı yüzeye tutunmasını sağlıyor. Araştırmacılar, bu grupların etkisini ve malzemenin tutma kapasitesini artırabilecek koşulları değerlendiriyor.
Buradaki amaç yalnızca elementleri sudan ayırmak değil, arıtma sonrasında kullanılan malzemenin sudan kolayca çıkarılabilmesini de sağlamak.
Toz halindeki malzemelerin suda dağılabildiğini ve ayrılmalarının zorlaşabildiğini anlatan Yuşan, biyopolimerlerle hazırlanan kompozit yapıların bu soruna çözüm sağlayabildiğini ifade etti:
“Ama siz bir biyopolimerle bunu kapladığınızda, mesela hidrojel yaptığınızda ya da ince film yaptığınızda ayrılması da kolay oluyor.”
Malzemelere manyetik özellik kazandırılması da arıtma sonrasında sudan ayrılmalarını kolaylaştırmak için değerlendirilen yöntemler arasında bulunuyor.
ATIK YÖNETİMİNDE DAHA AZ TEHLİKELİ KİMYASALLAR
INSTEC 2026'da nükleer atıkların azaltılmasına yönelik farklı teknolojiler de ele alındı. Kongrede küçük modüler reaktörlerde ortaya çıkan atık miktarına ilişkin değerlendirmelerin yanı sıra, çevresel uygulamalarda kullanılan adsorpsiyon ve bariyer sistemleri üzerinde duruldu.
Yuşan, bu sistemlerin yaygın, görece basit ve düşük maliyetli yöntemler arasında bulunduğunu belirterek atık miktarını azaltmak için daha etkili malzemeler geliştirmeye çalıştıklarını anlattı.
Araştırmalarda yeşil kimya yaklaşımı da önem taşıyor. Malzemelerin daha az tehlikeli kimyasallarla hazırlanması ve değiştirilmesi, arıtma sürecinin çevresel etkilerini azaltmaya yönelik çalışmaların bir parçasını oluşturuyor.
Bu kapsamda hem uygun maliyetli hem de yüksek tutma kapasitesine sahip malzemelerin geliştirilmesi hedefleniyor.
SUDAN AYRILAN MADDELER GERİ KAZANILABİLİYOR MU?
Atık yönetiminde önemli bir başka aşama, sudaki elementleri tutan malzemelere daha sonra ne yapılacağı.
Uranyum, toryum veya stronsiyumun katı bir malzeme üzerinde tutulmasının ardından, bu elementlerin malzemeden yeniden ayrılıp ayrılamayacağı araştırılıyor. Desorpsiyon adı verilen bu işlemle hem tutulan maddelerin geri kazanılması hem de kullanılan malzemenin tekrar değerlendirilmesi amaçlanıyor.
Yuşan, malzemelerin birden fazla kullanım döngüsündeki performansını incelediklerini, geri kazanımın yeterli olmadığı durumlarda ise oluşan atığın güvenli biçimde yönetilmesi gerektiğini anlattı.
Bu aşamada atığın miktarına ve özelliklerine göre farklı yöntemler uygulanabiliyor. Malzeme daha kararlı hale getirilerek uygun koşullarda saklanıyor; bazı durumlarda camlaştırma, büyük miktarlarda ise betonlaştırma yöntemleri değerlendirilebiliyor.
Laboratuvarda oluşan atıkların güvenli koşullarda tutulduktan sonra ilgili kuruluşlara gönderildiğini belirten Yuşan, böylece arıtma işleminin ardından ortaya çıkan atığın da yönetim sürecine dahil edildiğini ifade etti.
PİLOT UYGULAMAYA GEÇİŞTE BÜTÇE VE SÜRE ENGELİ
Laboratuvar ortamında elde edilen sonuçların gerçek tesislerde kullanılabilmesi, araştırmaların önündeki önemli aşamalardan biri.
Yuşan, geçirgen reaktif bariyer sistemlerine ilişkin daha önce yürüttüğü üç projede pilot uygulama aşamasına yaklaştıklarını ancak bütçe ve süre yetersizliği nedeniyle bu aşamaya geçemediklerini açıkladı.
“Orada aslında bir pilot uygulamaya geçme aşamasındaydık ama o zaman koşulları açıkçası projenin bütçesi de yetmedi. Zamanımız da yetmedi. Yani bence en büyük eksiklik aslında bunların laboratuvar skalasında kalması.”
Laboratuvarda küçük miktarlarda gerçekleştirilen işlemlerin sanayi ölçeğine taşınması için yalnızca teknik başarının yeterli olmadığını vurgulayan Yuşan, büyük miktarlardaki uygulamalarda maliyet ve fizibilite hesaplarının da yapılması gerektiğini belirtti.
Bu nedenle sanayiyle ortak çalışmaların önemine işaret eden Yuşan, halihazırda bu kapsamda aktif olarak yürüttükleri bir proje bulunmadığını, yeni hedeflerinin ise sanayi kuruluşlarıyla ortak projeler geliştirmek olduğunu söyledi.
PİLOT UYGULAMAYA GEÇİŞTE BÜTÇE VE SÜRE ENGELİ
Nükleer atık yönetimi, atığın arıtılması ve saklanmasıyla sona ermiyor. Saklama koşullarının belirlenmesi ve atıkların izlenmesi de sürecin önemli aşamalarını oluşturuyor.
Yuşan, Türkiye'nin nükleer enerji hedefleri doğrultusunda özellikle çevre mühendislerinin ve bu alanda lisansüstü eğitim almış uzmanların önemli görevler üstleneceğini ifade etti.
Atıkların saklanması sırasında hangi koşulların sağlanacağı ve bunların nasıl izleneceği konusunda uzmanlığa ihtiyaç duyulduğunu anlatan Yuşan, Türkiye'deki araştırmacıların bu çalışmaları yürütebilecek birikime sahip olduğuna dikkat çekti.
Nükleer teknolojiler alanında farklı kurumlarda çalışmalar yürütüldüğünü hatırlatan Yuşan, mevcut bilimsel kapasitenin atık yönetimi ve çevresel izleme süreçlerine katkı sağlayacağı görüşünü paylaştı.
NÜKLEER ATIKLARIN SAKLANMASI VE İZLENMESİ
INSTEC 2026'nın bilimsel iş birlikleri açısından da önem taşıdığını belirten Yuşan, farklı ülkelerden araştırmacıların bir araya gelmesinin ortak proje ve yayınların geliştirilmesine imkan sağladığını anlattı.
Çin'de çalışan bir araştırmacıyla ortak bilimsel yayınlar hazırladıklarını, Meksika'dan bir akademisyenle de kitap çalışması yürüttüklerini aktaran Yuşan, araştırmacıların aynı yerde bulunmadan da birbirlerinin uzmanlıklarından yararlanabildiğini ifade etti.
Yuşan'a göre farklı disiplinlerdeki bilim insanlarının bilgi ve deneyimlerini bir araya getirmesi, nükleer teknolojilerde yeni yöntemlerin geliştirilmesine katkı sağlayabilecek önemli bir imkan oluşturuyor.
