Nükleer Enerji Üzerine...

Hepimiz nükleer patlama sonrası mutasyona uğrayıp değişmiş,canavarlaşmış hayvan,bitki veya insanlarla ilgili filmler izlemişizdir.Bu filmlerin starlarından bir tanesi de çok bilinen Godzilla'dır.Bu tür filmlerin etkisiyle hepimiz nükleer enerjiye tu-kaka olarak bakar olduk(istisnalar hariç).Peki nükleer enerji nedir?Nasıl elde edilir?Zararları nelerdir?Hiç merak ettik mi?Yoksa bu filmlerde gördüğümüz ve bize itiklenen bilgilerin dışında bilgi sahibimiyiz?

Hazır konu sıkıntısı çekerken ve Gündemde Akkuyu varken.Üzerine bir de İran-Amerika anlaşması varken bu konuyu bir derleyip paylaşayım istedim...  

1986 Çernobil ve 2011 Fukuşima Daiichi nükleer santral kazaları akıllara bu santrallerin ne kadar güvenli olduğu sorusunu getirdi.

Cernobil olayı gizli kapılar arkasında yaşandığı için bizler olayı ANAP'ın sanayi ve ticaret bakanının(Cahit Aral) kameralar önünde radyasyonlu olduğu söylenen bir bardak tavşan kanı çayı hüpletmesi ile sınırlı hatırlıyoruz.Bu yüzden Çernobil'i gizli dosyalara bırakıyor ve Japonya'ya gidiyorum...     

"Japon"denince benim aklıma hemen "teknoloji ve deprem"gelir ve teknoloji kullanarak depremle yaşamaları...

Japonlar depreme hazırlıklıydı ve 9.0’lık bu muazzam depremde bile hemen hemen hiçbir bina çökmedi, ama tsunami terimini bile icat etmiş Japonlar bu depremin meydana getireceğini dalgaları ve onların etkisini hesaplayamamıştı. Bütün hazırlıkları alt eden dalgaların okyanus sahilindeki şehir ve kasabaları dümdüz edişini canlı yayında izleyen dünya, deniz kenarındaki Fukuşima Nükleer Enerji Santrali’nden gelen arıza haberleriyle artık buraya odaklanmıştı. Patlama görüntüleri bütün bunların üzerine tuz-biber ekmişti...                                     

Kazanın Anatomisi:

Hemen herkesin aklına, olabilecek en kötü örnek geldi: 1986’daki Çernobil nükleer kazası. Şimdilik Fukuşima’nın o boyutlara varmadığını biliyoruz. Olayın temeline inerek durumu değerlendirelim:

 Fukuşima’da kullanılan reaktör, nükleer bozunmadan elde edilen enerjinin su buharında ısı enerjisi şekline, onun da türbinlerde elektrik enerjisine dönüştürülmesi ilkesine dayanıyor. Kazanda bulunan radyoaktif çubuklardan yayılan enerji kazanın içindeki suyu ısıtıyor ve buharlaştırıyor (Şekil 1A), yüksek basınçlı buhar kazandan çıkarak türbinleri döndürüyor ve bundan elektrik enerjisi elde ediliyor (Şekil 1B)

Radyoaktif çubuklarda meydana gelen bozunma, bir zincirleme tepkimesi: Yani tepkimeler bir kere başlatıldıktan sonra, her tepkimeden açığa çıkan enerji yeni tepkimeleri tetikliyor, tâ ki çubuğun içindeki yakıt bitene kadar. Çubuklardan yayılan bu muazzam ısı enerjisi eğer soğuk suyla giderilemezse çubukların kendilerini bile eritebilir. Nasıl koca bir haşlanmış patatesi dilimlemeden soğutmak kolay değilse, eriyerek kazan tabanına akan ve kaynaşan radyoaktif yakıtı da soğutmak çok zor. Bu tehlikeli durum, patlamaya yol açabilir veya kazanın dibini delerek radyoaktif maddelerin toprağa sızmasına sebep olabilir.

Bu yüzden, türbinlerden gelen su, soğutularak kazana geri döndürülüyor ki radyoaktif çubuklar tarafından tekrar ısıtılırken o çubukları verimli bir şekilde soğutsun (Şekil 1C). O ânda elektrik üretilmese bile, bu soğutmanın sağlanması şart ama işte 11 Mart 2011 günü depremin ardından gelen dalgalar, bu soğutma sisteminin pompasını besleyen güç birimlerini bozdu, hattâ yedek güç birimlerini de devre dışı bıraktı. Dolayısıyla kazandaki radyoaktif yakıt fazlasıyla ısınmaya başladı.

İlk önlem olarak kontrol çubukları (Şekil 1A) radyoaktif çubukların arasına girdi. Bu sayede çubuklardaki radyoaktif yakıtların birbirlerindeki tepkimeleri katalizlemesi önlendi ama soğutma sistemi işe yaramadığından çubukları başka yollardan soğutmak gerekiyordu. Bunun için reaktöre tepeden önceleri helikopter ile, sonradan ise yerden özel pompalar ile su doldurulmaya başlandı . Bu esnada eldeki su da bitince mecburen deniz suyu kullanılmaya başlandı.

Radyoaktif yakıtla temas ederek kirlenen tonlarca su, yavaş yavaş santralin atık su depolarını doldurmaya başladı, hattâ kazanda hasar meydana gelmiş olmalı ki daha bu depolar taşmadan bile denizde radyoaktif madde tespit edildi..."                                

Nedir?:
Üstte tırnak içinde derlediğim bilgileri olayın karanlık yönünün fotoğrafı olarak düşünün.Peki bunun aydınlık yönü nedir?

Nükleer enerji günümüz elektrik ihtiyacının yaklaşık %17’sini karşılamaktadır. Bazı ülkeler enerjilerinin büyük bir kısmını nükleer santrallerden üretmektedir. Örneğin Fransa Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı verilerine göre elektrik enerjisinin %75’ini nükleer enerjiden sağlamaktadır. Amerika ise enerjisinin %15’ini buradan karşılamakta fakat bazı bölgelerinde santraller daha yoğun biçimde enerji üretimi yapmaktadır. Dünya çapında 400’den fazla nükleer santral bulunmakta ve bunların 100’den fazlası sadece Amerika’da yer almaktadır.

Nükleer Santraller Nasıl Çalışır?

Bir nükleer santral kurmak için zenginleştirilmiş uranyuma ihtiyaç vardır. Bu uranyum türleri U-235 başta olmak üzere, U-233, U-238 ve Plütonyum; P-239 ve P-241’dir. Uranyumun fizyon tepkimesine girerek bölünmesi sonucunda açığa çok yüksek miktarda enerji çıkar. Bu bölünme için, nötronlar yüksek bir hızla uranyum elementinin çekirdeğine çarpar. Bu çarpışma çekirdeğin kararsız hale geçmesine ve sonrasında büyük bir enrji açığa çıkartan fisyon tepkimesine neden olur. Gerçekleşen tetikleyici ilk fisyon tepkimesi sonucunda ortama nötronlar yayılır. Bu nötronlar diğer uranyum çekirdeklerine çarparak fisyonu elementin her atom çekirdeğinde gerçekleştirene kadar devam eder. Ortaya çıkan enerji kontrol edilmediği taktirde ölümcül boyutlardadır. Kontrol etmek için reaktörlerde fazla nötronları tutan ve tepkimeye girmesini engelleyen üniteler vardır. Bu sayede kontrollü bir fisyon tepkimesi zinciri sağlanır.

Nükleer santralin iç yapısına baktığımızda, uranyumun fisyon tepkimesine girmesiyle oluşan enerji su buharının çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasını sağlar. Yüksek sıcaklıktaki bu buhar, elektrik jeneratörüne bağlı olan türbinlere verilir. Türbin kanatçıklarına çarpan yüksek enerjili buhar, bilinen şekilde türbin şaftını çevirir ve jeneratörün elektrik enerjisi üretmesi sağlanır. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan basınç ve sıcaklığı düşmüş buhar, tekrar kullanılmak üzere yoğunlaştırıcıya gider ve su haline geldikten sonra tekrar bölünme ile açığa çıkan enerji ile ısıtılıp buhar haline getirilir ve döngü devam eder.

Nükleer Santrallerin Problemleri nelerdir?

İyi inşa edilmiş bir nükleer santral elektrik üretiminde önemli avantajlara sahiptir. Taş kömürü kullanan elektrik santralleri ile karşılaştırdığımızda çok daha temizdir ve atmosfere daha az radyoaktif atık bırakır. Taş kömüründen atmosfere çıkan tonlarca karbon, sülfür ve diğer elementler iyi çalışan bir nükleer santrale oranla çok daha fazla miktarda kirletici etki oluşturmaktadır. Bu bakımdan enerji üretiminde iyi yapıldığında nükleer enerji son derece temiz olarak nitelendirilebilir. Bunun yanında birtakım sorunlar da mevcuttur.

Dezavantajlar:

1- Uranyumun çıkartılması ve daha sonra zenginleştirilmesi sürecindeki rafine etme çalışmaları çok büyük miktarlarda radyoaktif kirlenmeye sebep olmaktadır.

2-Düzgün çalışmayan nükleer santraller büyük sorunlara neden olabilir. Buna örnek olarak Çernobil felaketi verilebilir ve bu felakette tonlarca radyoaktif atık atmosfere bırakılmıştır.

3-Santraldeki fisyon tepkimeleri çok iyi kontrol edilmeyi gerektirir ve hata toleransları çok azdır. Hiçbir nükleer santralin tamamen güvenli olduğundan söz edilemez ve mutlaka uzman ekipler tarafından ve emniyet katsayısı yüksek tutularak üretim yapılmalıdır. Bu da bizim gibi nükleer santral inşasına yeni adım atmak isteyen ülkeler için ciddi sorunların ortaya çıkma riskini artırmaktadır.

4-Ortaya çıkan radyoaktif atıkların doğaya zarar vermeyecek şekilde taşınması ve gözetim altında uzun yıllar güvenle saklanması gerekmektedir.

Not:Bence Nukleer enerji,elde edilecek santralin doğaya duyarlı bir şekilde ve her türlü detay göz önünde bulundurularak inşa edilmesi durumunda Termik santrallerin doğaya verdikleri zarar yanında çikolatadaki şeker kadar bile zararlı değildir.Ve gelecek bir şekilde nükleer enerji sayesinde gelecektir veya gelemeyecektir...