Nükleer yakıt atıklarının Debye-Einstein modeli kullanılarak ısı kapasitesinin hesaplanması

Abstract

Günümüzde, insanlığın artan enerji ihtiyacı, enerji alanındaki çalışmaları çeşitlendirmiş, en az maliyetli, yüksek enerji elde edilecek çalışmalar ve uygulamaları öne çıkmıştır. Nükleer enerjide verimliliği ve maliyet oranı bakımından, enerji kaynakları arasında, öne çıkan kaynaklardandır. Ne var ki nükleer atıkların saklanması ve bertaraf edilmesi, çevresel sorunlar bakımından, günümüzde hala tam bir mutabakat sağlanamamış konular arasında durmaktadır. Çalışmamız, nükleer güç reaktörlerinde fisil reaksiyon sonrası ortaya çıkan ve ömürleri milyon yılları bulan uranyum ötesi (transuranyum) yakıt atıklarının (Am241, Np237, Cm247) ve yine nükleer reaksiyon sonucu oluşan ürünlerden olan sezyum, stronsiyum, teknetyum gibi radyoaktif ürünleri barındıran, sarı faz bileşiklerinin (BaMoO4, MgMoO4, SrMoO_4) ısı kapasitesini, Debye-Einstein modeli kullanarak hesaplanmasını sağlama üzerinedir. Yüksek oranda radyoaktif olan fisyon ürünlerini barındıran katı bileşiklerin ısı kapasitesi hakkında bilgi sahibi olmamız ileri dönemlerde hem saklanması konusunda hem de yeniden işlenip enerji elde edilmesi bakımından yapılacak çalışmalarda katkı sunacaktır.

Today, the increasing energy need of humanity has led to the the diversification of studies in the field of energy, and the studies and applications that will provide the least cost and high energy have come to the fore. In terms of efficiency and cost ratio,nuclear energy is one of the prominent sources among energy sources. However, storage and disposal of nuclear waste is still among the issues that have not been fully agreed upon in terms of environmental problems. Our study has focused on the analysis of transuranium fuel wastes (Am241, Np237, Cm247) that emerge after the fissile reaction in nuclear power reactors and have a lifetime of millions of years, and yellow phase compounds containing radioactive products such as cesium, strontium, technetium, which are the products of nuclear reaction. (BaMoO4, MgMoO4, SrMoO4) is about providing the calculation of the heat capacity using the Debye-Einstein model. Our knowledge about the heat capacity of solid compounds containing highly radioactive fission products will contribute to the studies to be carried out both in terms of storage and in terms of reprocessing and obtaining energy in the future.