Radyoaktif Atıklar Neden Tekerrür Kullanılamaz?
Rakyaakltif atıklarda, ne cins bir radyoaktif atıktan bahsedildiğine bağlı olarak, yine kullanılabilir, geri dönüştürülebilir veya tehlikesiz bir biçimde yıkım edilebilir. Nükleer atıklar hakkında bir hayli ortak yanlış düşünce vardır, ancak bu yeşil ve sürdürülebilir bir geleceğin anahtarı olabilmektedir. Son on senede radyoaktif risk, terör hücumu veya bir komplo kuramı mevzulu çekilen bir flimin sonuna gelindiğinde genellikle […]
Rakyaakltif atıklarda, ne cins bir radyoaktif atıktan bahsedildiğine bağlı olarak, yine kullanılabilir, geri dönüştürülebilir veya tehlikesiz bir biçimde yıkım edilebilir. Nükleer atıklar hakkında bir hayli ortak yanlış düşünce vardır, ancak bu yeşil ve sürdürülebilir bir geleceğin anahtarı olabilmektedir. Son on senede radyoaktif risk, terör hücumu veya bir komplo kuramı mevzulu çekilen bir flimin sonuna gelindiğinde genellikle şehir bir kahraman tarafından kurtarılır. Bu filmlerin kimilerinde, bombada kullanılan radyoaktif malzeme bir hükümet kuruluşundan çalınmıştır ve hatta bir nükleer atık cinsi dahi olabilir! Hollywood, asıl yaşamdan çok uzak gibi görünse de, dünyanın muhtelif yerlerinde depolanan büyük ölçüde nükleer atık bulunmaktadır ve hükümetler bu alanları gözetmek için çok fazla zaman ve enerji tüketmektedir.
Nükleer binlerce ton atığı depolamak yerine, geri dönüştürülebilir çözümler bulunabilseydi pekçok kaynak ve zaman buşu boşuna tüketilmeyecek ve bahsi geçen riskler olmayacaktı. Peki; nükleer atık geri dönüştürülebilir veya nötralize edilebilir mi ve şayet öyleyse, neden Dünya’daki her nükleer millet için işletim prosedürü bu değildir? Bu yazıda nükleer atıkların neden tekerrür kullanılamayacağına dair bilgiler bulunmaktadır.
Nükleer Atık Nedir?
Nükleer atık, Çernobil’i çevreleyen binaların yapısal malzemesi veya muhakkak tıbbi ve araştırma misyonlarının yan mahsulleri gibi ışınımla kirlenmiş malzemeler de dâhil olmak üzere bir dizi etmeni belirlemek için kullanılabilen geniş bir terimdir. Tıbbi bürolarda ve sağlık kurumularda, radyoaktif atık sembolü olan bazı çöp paketlerinde genellikle ihtar işaretleri görmek muhtemeldir. Bu cins atıklar genellikle yakılabilmekte veya sıkıştırıla öğrenmekte ve daha sonra gömüle öğrenmektedir. Ayrıca nükleer yakıt enerji imali için ya da diğer nükleer teknolojilerin yoluyla reaktörde kullanıldıktan sonra oluşturulmaktadır. Çoğu birey nükleer atıkları düşündüğünde, zararlı bir varildeki bir çatlaktan sızan parlayan yeşil bir çamur havuzunu hayal etmektedir, ancak asıl yaşamın Hollywood kadar coşku verici olmadığı unutulmamalıdır. Nükleer yakıt tipik olarak standart bir yakıt grubu şeklini almaktadır; uranyum yakıt peletleri ile doldurulmuş kapalı metal borulardır. Bu yakıt tükendiğinde, radyoaktif malzeme kapsayan kapalı metal borularda hala aynı formda ortaya çıkmaktadır.
Buna yüksek seviye atık denmektedir, zira çoğu zaman bir reaktörde efor üretmek için 3-5 sene tüketmesine karşın, hala çok yüksek ışınım konsantrasyonları kapsamaktadır. Bu geri dönüştürülmemiş yüksek seviyeli atık, milyonlarca sene olmasa da yüz binlerce sene radyoaktif kalabildiği için, tehlikesiz ve kalıcı bir ambarda saklanmalıdır. Bu yüksek seviyeli nükleer atığa ek olarak, bu cins enerji santralleri tarafından üretilen düşük seviyeli nükleer atık yan mahsulleri de bulunmaktadır ve bunun tehlikesiz bir biçimde ele alınması, taşınması ve depolanması gerekmektedir. Bu düşük seviyeli atığın yarı ömrü çok daha düşüktür ve birkaç on sene içinde tamamen nötralize edilebilmektedir. Çoğu reaktör nükleer yakıttan potansiyel enerjinin yalnızca minik bir yüzdesini, nükleer atık olarak kabul edilmeden evvel maksimum yararlı bir yakıtla değiştirmeden evvel çıkarmaktadır. Uranyum ve diğer radyoaktif elementlerin seyyaredeki hudutlu kaynaklar olduğu ve geri dönüştürülemeyen nükleer atıkların gelecek jenerasyonlara misalin, bertaraf sahalarındaki veya nakliye, sızıntı, sismik faaliyet, hırsızlık ve terörizm neden olduğu uzun vadeli riskler göz önüne alındığında vb. varsa, atıkların bir biçimde geri dönüştürülmesini veya yine kullanılmasını sağlamak çok verimli olacaktır.
Nükleer Atıklar Geri Dönüştürülebilir mi?
Nükleer atıklar geri dönüştürülebilmektedir. Hakikatinde, Fransa ve Japonya gibi büyük nükleer ülkeler nükleer atıklarını kumpaslı olarak geri dönüştürerek kaynaklarından en iyi biçimde faydalanmalarını sağlamaktadırlar. Bu aynı zamanda binlerce sene süresince depolanması gereken potansiyel olarak toksik atık hacmini de en aza indirmektedir. Nükleer atıkların nasıl geri dönüştürüldüğünün detaylarına girmeden evvel nükleer yakıtın nasıl tüketildiğine süratli bir göz atalım; daha spesifik olarak, nükleer maddede alana gelen mutasyona bakalım. Dünya gücünün takribî % 11’i nükleer santrallerden gelmektedir ve her sene daha aşırısı inşa edilmektedir. Tüm nükleer reaktörler nükleer fisyon kullanmaktadır, uranyum efor üretmek ve bu harekât için kullanılan en yaygın radyoaktif elementtir.
Yer kabuğunda bulunan natürel uranyum, U-238, U-235 ve U-234 dâhil olmak üzere, izotop olarak öğrenilen azıcık değişik formların bir karışımıdır. Bu izotoplar çekirdeğin içinde bulunan nötron rakamında değişiklik göstermektedir. U-235, özellikle fisil olan Dünya’da natürel olarak oluşan tek malzeme olduğu için özellikle özel bir izotoptur, başka bir deyişle büyük ölçülerde enerjiyi özgür vazgeçmek için basitçe dağılabilmektedir. Natürel uranyum çıkarıldığında, tipik olarak zenginleştirilir, bu da U-235 konsantrasyonunu uranyum bileşiminin takribî % 0,7’sinden % 3-5’e yükseltmektedir. Düşük zenginleştirilmiş uranyum % 1-5 U-235, yüksek zenginleştirilmiş uranyum % 20’ye kadar ve silah sınıfı uranyum % 90 U-235’e kadar yükselmektedir!
Zenginleştirilmiş uranyum nükleer reaktöre konulduğunda, hakimiyetli bir zincirleme tepkin başlatılmaktadır. Bir nötronun uranyum çekirdeğine bölündüğünü ve ayrılınmasına neden olduğunu ve bu da daha fazla nötronu dışarı attığını bir düşünün. Bu dağınık nötronlar diğer atom çekirdeklerini ayırmaya devam etmektedirler ve böylece zincir tepkinine neden olmaktadırlar. Bir atom her ufalandığında, türbinleri hareket ettiren ve böylece enerji üreten buğu yaratmak için kullanılan büyük ölçüde enerji ve ısı yaymaktadır! Günümüzde, U-235 tükendiğinde, nükleer yakıtta hala büyük ölçüde U-238 bulunmaktadır, ancak diğer izotoplarına mukayeseyle cılız radyoaktiftir. Geçmişte, bu yakıt şimdi nükleer atık olarak görülmüştür ve ele alınması gerekmektedir. Ancak U-238 çok yararlı bir izotoptur, başka bir deyişle nötronları çekirdeğine karşılar, bu noktada U-239 olmaktadır 92 proton, 147 nötron. Bununla beraber, radyoaktif izotoplarda beta bozunması sayesinde, ekstra nötron bir protona ve bir elektrona parçalanarak Neptunium-239 93 proton, 146 nötron olmaktadır. İki gün içinde, bir plütonyum izotopu 94 proton ve 145 nötron ile sonuçlanan Pu-239 ile sonuçlanan başka bir beta bozunması alana gelmektedir.
Pu-239, natürel olarak oluşan bir tane olmasa da başka bir parçalanabilir izotoptur. Bu plütonyum-239, U-235’e eş biçimde davranmaktadır ve diğer atıklarla, başka bir deyişle fisyon mahsulleriyle atılmak yerine, enerji santralinin enerji yapım sürecine geri döndürülebilmektedir. Bir yakıt çevrimi, nükleer yakıtın bir nükleer reaktörden geçerken izlediği yoldur. Bir keze mahsus yakıt döngüsü, bir defa kullanılan nükleer yakıttan uranyum oluşmaktadır ve daha sonra tüketilen uranyumun tamamı büyük ölçüde U-238, plütonyum ve fisyon mahsulleri dâhil atık olarak depolanmaktadır. İçinde kapalı yakıt çevrimi, bir geri kazanım kuruluşu kullanılabilir uranyum ve plütonyum mahsulleri fizyon mahsulleri ayırmaktadır. Muhtelif biçimlerde kullanılabilir yakıt yine zenginleştirilir uranyum gidişatında ve daha fazla enerji imali için nükleer reaktöre geri konmaktadır. Yalnızca fisyon mahsulleri orta vadeli depolamaya atık olarak sevk edilmektedir.
Son olarak, bir yetiştirici yakıt döngüsünde, bu süratli reaktörlerin içinde uçan ekstra nötronlar bulunmaktadır ve uranyum yakıt kaynaklarından en fazla enerjiyi elde edilebilmektedir. Damızlık reaktör, hakikatte kullanabileceğinden daha fazla dağılınabilir mahsuller üretebilmektedir, bu daha sonra bir geri dönüşüm kuruluşuna gönderile öğrenmekte ve daha sonra maksimum kaynak faydalılığı için banal reaktörlerde kullanılabilmektedir. Damızlık reaktörlerin maliyeti ve altyapısı yüksektir, bu alandaki uzmanlık ve tecrübe düşüktür, ancak en az ölçüde nükleer atık oluşturmakta ve hukuki bir biçimde nükleer enerjinin sürdürülebilir bir biçimi olarak kabul edilebilmektedir.
Nükleer Atıkların Geri Dönüşümü Önündeki Maniler
Sarihçesi, nükleer atıkların geri dönüşümü ve tehlikeli depolama tekniklerine dinlenen lüzumun eksiltilmesi için alternatifler bulunmaktadır, bu surattan ülkelerin bu tip sürdürülebilir teknolojiye bütün yatırım yapmalarını yasaklayan nedir? Rastgele bir enerji yapım yolunda olduğu gibi, nükleer geri dönüşümden kaynaklanan maliyetler yüksektir ve geçmişte yakıtı geri dönüştürmek için gereken enerji ölçüyü üretilen enerjiden daha fazla olmuştur. Bununla beraber, nükleer atıkların geri dönüşümü çok daha yararlı hale gelmiş ve yeni teknikler her zaman daha uygulanabilir kılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri hala yüksek seviyeli nükleer atıklarını geri dönüştürmeyi ret etmektedir ve ülke çapında muhtelif nükleer santrallerde depolanan 70.000 tondan fazla nükleer atığa sahiptir.
Amerika’nın 1977 senesinde kurulan kullanılmış yakıt geri dönüşümü yasağı hali hazırda mevcuttur ve ülkenin sürdürülebilir enerji bağımsızlığında asıl bir lider olmasını yasaklamaktadır. Bunun bir sebebi, teröristlerin ya da makûs hedefli bireylerin makûs emellerle geri dönüştürülmüş nükleer atıkları çalmaya ya da kendilerininkini yapma fobisidir. Bugüne kadar, kullanılmış nükleer yakıtlar nükleer yakıt geri dönüşümü ile yine kullanılmamıştır veya arttırılmamıştır. Bu dâhili güvenlik, yüksek seviyede himaye ve güvenliğin yanı gizeme süreç için lüzumlu maliyet ve teknik titizlikten kaynaklanmaktadır. Fransa, Japonya, Belçika, Almanya, İsviçre ve Rusya gibi diğer ülkeler daha ilerici bir duruş sergilemiş ve nükleer atıklarını kumpaslı olarak geri dönüştürmüştür bu yukarıyada açıklanan seçenek yakıt çevrimleriyle yapılmıştır. Nükleer atık geri dönüşümü için maliyet ve altyapı montajı yüksek olmakla beraber, uzun vadeli depolama havuzlarına olan lüzumu eksiltmek ve uranyum kaynaklarının tükenmesini önlemek takas etmeye bedeldir. Nükleer atık depolama maliyetleri çoğalmaya devam ettikçe, kullanılmış yakıtın geri dönüşümü dünyanın nükleer ülkeleri için bir zorunluluk haline gelecektir.
Nükleer enerji teorik olarak enerji imali için en sürdürülebilir ve düşük atık alternatiflerinden biridir. Bu süreçte üretilen nükleer atık geçmişte bir mesele olmuştur, ancak günümüzde geri dönüşüm ve yine kullanım için birden fazla alternatif bulunmaktadır. Gelişmiş kuruluşlar ve yüksek nitelikli emekçiler lüzumludur, ancak en çok gereksinim dinlenen şey, nükleer ülkelerin geri dönüşüm altyapısına tamamen yatırım yapma isteklerinin olmasıdır. Ancak bu sayede yüz binlerce birey için potansiyel bir tehdit olarak kalacak uzun vadeli, yüksek seviyeli atık güvence parasılarına olan lüzumu eksiltebilirler.