Nükleer enerji, biyokimya ve biyolojinin detaylı alanlarında, inşaat malzemelerinin üretiminde, petrol tankı kaçaklarının izlenmesinde, uzay teknolojilerinde, buzkıran gemilerinde ve uçak sanayileri gibi yerlerde kullanılmaktadır.
Ev, iş yeri gibi hayatın amacıyladen her alanda gereksinim duyulan, çok miktardaki elektrik enerjisini elde etmek amacıyla elektrik jeneratörlerini çevirmeye yarayacak elektrik santrallerine gereksinim vardır. Bu güç santrallerinden fazlası, elektrik jeneratörlerini çevirmek amacıyla petrol, kömür, natural gaz, uranyum gibi maddeleri yakıt olarak kullanarak ısı üretirler.
Bu ısı üretimi suyu buharlaştırmak amacıyla yapılmaktadır. Dünya çapında, elektrik enerjisi gereksinimlarının %17'si nükleer santraller doğrulusunda karşılanmaktadır. Toplandığı vakit 400'den çok nükleer santral bulunmaktadır. Bu yerlerin fazlası (100 den çoksı) Amerika’da bulunmaktadır. Fransa, ABD, Japonya, İsveç gibi ülkelerin bir kısmı, enerjilerinin büyük bir kısmını bu santrallerden sağlamaktadır.
Nükleer Santral Nedir?
Nükleer santral, nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak elektrik enerjisi üretmesidir. Fosil yakıtlı santraller, kömür, petrol gibi yakıt kullanırken, nükleer santraller, uranyumu parçalayarak enerji üretmektedirler.
Bu santrallerin başkalarından değişik madde kullanması, emniyet tedbirlerinin daha da çok alınması gerektiğini meydana çıkartmaktadır. Nükleer santraller, çalışma sistemindeki birincil detaylıliklere göre değişik şekillerde isimlendirilmektedirler. Kaynar sulu, basınçlı ağır sulu ve basınçlı su reaktörü olarak adlar verilmektedir.
Nükleer Santral Nasıl Çalışır?
Nükleer santrali çalıştırmak amacıyla, ana madde olarak uranyum kullanılır. Uranyumun dağılmasından sonra meydana yüksek miktarlarda enerji çıkmaktadır. Uranyum, bu şekilde fisyon (atomun iki ya da daha çok çekirdeğe bölünmesi) tepkimesine girer.
Fisyon tepkimesi ile meydana gelen yüksek miktardaki enerji, su buharını üst seviye sıcaklıklara kadar ısıtır. Oluşan buhar, elektrik jeneratörü türbinlerine iletilir. İletilen buhar da türbin şaftını dönüştürerek elektrik üretimini sağlar.
Nükleer Santralin Faydaları Nelerdir?
Nükleer santraller, yakıt enerjisi yoğun olan bir kaynaktır. Karbondioksiti (CO2) havaya karıştırmaz. Sera tesiri oluşturmaması, en mühim faydalarından biridir. Bu sistemde kullanılmış olan yakıtlar yeniden dönüştürülerek, yakıt olarak baştan kullanılabilmektedir.
Modern nükleer santraller, çok kaliteli bir emniyet sistemi ile yapılandırılmışlardır. Nükleer tepki bitene kadar etrafa zarar vermemesi amacıyla tedbir olarak denetim edilir. Bu santrallerin olması ile enerji ithaline olan alışkanlık azalmaktadır.
Nükleer Santralin Zararları Nelerdir?
Uranyum maddesinin, elde edilip geliştirilmesi büyük miktarda radyoaktif kirliliğe sebep olmaktadır. Düzgün çalışmayan bir nükleer santral, 1986 senesinde gerçekleşen Çernobil faciası gibi büyük çaplı felaketlere namacıyla olabilmektedir. Bu namacıylale, emniyet tedbirleri üst seviyede alınmalıdır.
Bu santrallerde meydana çıkan radyoaktif atıkların, tabiata karışması durumunda insan bedenine tesiri çok büyük olmaktadır. Radyoaktif atıkların güvenle saklanabileceği bir formül dünya üstünde halen bulunmadığından, ne kadar emniyet tedbiri alınırsa alınsın uzun vadede insan sağlığı ve etraf sağlığı amacıyla büyük tehlike arz etmektedir.
Bu sistemlerdeki atıklar gerektiğince tehlike teşkil ederler. Bu yüzden derli toplu olarak depolanmalı ve tabiata salınımı önlenmelidir. En küçük bir saldırıda çok ciddi kazaların doğmasına, bu da hem insanlar hem de etraf amacıyla yıkıcı neticelere yol açmaktadır.
Nükleer Santralin Tarihçesi
Dünyanın ilk nükleer enerji santrali, 1954 senesinde çalışmaya başlayan Obninsk Nükleer Enerji Santrali’dir. Bu santralin çalışmaları Rus nükleer fizikçi İgor Kurçatov'un liderliğini yaptığı bilimadamları doğrulusunda başlatıldı. İkinci Dünya Savaşı'nda yaşanan hadiseler Sovyetler Birliği’ni nükleer silah hususu ile ilgili da daha kapsamlı çalışmalar yapmaya itti.
Söz hususu enerji ilk etapta uçak sanayinde ve deniz taşımacılığında kullanıldı. Obninsk Nükleer Santrali, 1951 senesinde yalnızca küreklerle kazılarak 20 metre derinlikteki reaktöre ulaşılmasını sağladı. Ertesi sene dış yönüne koruma hedefiyle beton duvarlar örüldü.
Ancak bu süreçte detaylı başarısız denemeler yapıldı. 26 Haziran 1954 tarihinde ise 55 kapasite ve 1500 kvt güçle çalışmaya başlayarak, dünyanın ilk nükleer enerji santrali unvanını elde etti. 2002 senesinde çalışmalarına son veren santral şu anda eğitim ve müze hedefiyle kullanılıyor.
Uranyumun keşfi 1879 senesine denk gelmektedir. Daha sonra gelen senelerde atomun parçalanması bilim insanlarının bu alanda detaylı çalışmaları yapmasını sağlamıştır.
Bu santrallerin asıl yaygınlaştığı devre 1970’li senesinin başıdır. Bu devrede dünyanın çapında hissedilen petrol krizi yetkilileri seçenek kaynaklara yöneltmişti. Sanayi devrimiyle beraber dünyada enerji tüketimi artmış ve insanlar sıksık yeni enerji kaynakları arayışlarına girmişti.
Petrol ve natural gazın yenilenebilir enerji kaynakları olmaması önümüzdeki 50-10 sene ortamında ciddi bir sıkıntının doğmasına sebep olabilir. İşte bütün bu olasılıklar nükleer enerji devrinin başlamasına sebep oldu.
Bir adet uranyum taneciğini bölünmesiyle meydana çıkan enerji miktarı, bir adet kömür atomunun yaydığı enerjinin 10 milyon katıdır. Aradaki devasa fark durumuyla nükleer enerjinin geleceğin enerji kaynağı olmasını sağladı.
1934 senesinde Enrico Fermi ismindeki bir incelemeci söz hususu gelişmenin ilk aşamasını attı. 1938 senesinde Otto Hahn ve Frittz Strassman radyum ve berilyum sahibi olan bir kaynaktan uranyum nötronlarını bombalayarak, çalışmanın devamına katkıda bulundu.
Bir ileri sene atomun parçalanması neticesinde meydana enerji çıktığı belirleme edildi. 1941 senesinde zincirleme uranyum reksiyonuna ideal bir reaktör yapıldı. 20 Aralık 1942 tarihinde tepkiun kendini besleyebilir hale getirilmesiyle dünya nükleer enerji çağına girmiş oldu.
2018 senesi itibarıyla 17 ülkede 57 adet nükleer reaktörün yapımı sürüyor. Bunların 15’i Çin’de, 7’si Hindistan’da, 6’sı Rusya’da, 2’si Amerika’da, 4’ü Birleşik Arap Emirlikleri’nde yer alıyor.
Dünya elektrik üretiminin %17’si nükleer santrallerden sağlanırken, bu miktar Fransa’da %72, Ukrayna’da %55, Belçika’da %50, İsveç’te %40, Güney Kore’de %27, Avrupa Birliği’nde %30 ve ABD’de %20 şeklindedir.
Çernobil Faciası Nedir?
Tarihler 26 Nisan 1986’yı gösterdiğinde Sovyetler Birliği'ne bağlı Ukrayna Sovyet Sosyalist Cumhuriyeti'nin Pripyat kenti yakınlarındaki Çernobil Nükleer Santrali'nde büyük bir patlama meydana geldi. 4 numaralı yüksek kuvvetli kanal tarzı reaktörde meydana gelen patlama insanlık tarihine acı bir hadise olarak geçti.
Gece saatlerinde meydana gelen facianın su buharındaki patlama ardından çıkan yangın neticesi meydana geldiği bildirildi. Ancak bu o kadar büyük bir yangındı ki tam 9 gün süresince devam etti. Yangında çıkan duman atmosfere yasenesirken, radyoaktif maddeler Avrupa’ya kadar ulaştı.
Kazada ilk etapta 134 çalışan hastaneye kaldırılıp, 28 tanesi yaşamını yitirirken, facianın tesiri 1996 senesine kadar sürdü. Hatta ülkemizin Karadeniz bölgesinde de Çernobil Facia’sının yaydığı radyoaktif maddeler sebebiyle kanser vakalarına rastlandı.
Türkiye’de Nükleer Santral
1957 senesinde Türkiye Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) delegesi oldu. Ülkemizdeki ilk çalışmalar 1962 senesinde İstanbul'da Küçükçekmece gölü kıyısındaki 1 MW'lık TR-1 tetkik reaktörüyle başladı.
Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezince 1 MW gücünde TR-1 adlı işletmenin ilk etüt çalışmaları 1967 – 1970 seneler arasında yapıldı. Türkiye Elektrik Kurumu’na bağlı olarak kurulan Nükleer Enerji Dairesi 1972 senesi başında çalışmaya başladı.
1970 senesinden itibaren, Türkiye’de nükleer santral kurmak amacıyla girişimde bulunulmuş, ancak başarısız olunmuştur. Yaklaşık 50 senedir tartışılmakta olan bu husus 2004 senelında yine gündeme gelmesi ile yapım adımına geçilmiştir. Toplamda 3 santral yapılmak istenmektedir. Ancak yalnızca biri yapım adımına girebilmiştir.
İlk olarak 1976 senesinde Mersin-Silifke’nin batı tarafındaki Akkuyu mevkii, ilk kuruluş yeri olarak seçilmiş ve lüzumlu çalışmalara başlanmıştır. Bu kuruluşun açılması amacıyla teklifler alınmış uzun dmühim adımlar atılmıştır.
Ancak 2000 senesinde hükümet bu girişimin durdurulması karanı almış, ülkede nükleer santral kurulmasından vazgeçtiğini açıklamıştır. Şimdilerde de yine yapım adımına girişilmiştir.
Yaklaşık maliyeti 20 milyar dolar olarak hesaplanmış ve işletme ömrü 60 sene olarak belirlenmiştir. Sinop'ta inşa edilmesi plan edilen nükleer santralin maliyetinin ise 16.3 milyar dolar olması ön görü ediliyor.