NÜKLEER ENERJİ VE TÜRKİYE DE NÜKLEER ENERJİ TC GAZİ ÜNİVERSİTESİ

Transkript

1 TC GAZİ ÜNİVERSİTESİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ GAZİ EĞİTİM FAKÜLTESİ ORTA ÖĞRETİM FEN VE MATEMEATİK ALANLARI EĞİTİMİ BÖLÜMÜ FİZİK EĞİTİMİ ANABİLİM DALI NÜKLEER ENERJİ VE TÜRKİYE DE NÜKLEER ENERJİ HAZIRLAYAN OSMAN TÜRK TEZ DANIŞMANI DOÇ.DR MUSTAFA KARADAĞ ANKARA

2 İÇİNDEKİLER 1-Giriş 2-Nükleer Enerji 2-1 Atomun Gücü 2-2 Atomun İçindeki Nükleer Enerji 2-3 Nükleer Enerji Tarihçesi 2-4 Nükleer Reaksiyonlar Nükleer Parçalanma(Fisyon) Uranyum Nükleer Kaynaşma (Füzyon) Nükleer Enerjinin Diğer Kullanım Alanları 3-Nükleer Enerji Santralleri 3-1 Nükleer Reaktörler 3-2 Nükleer Reaktör Türleri 3-3 Basınçlı Su Reaktörleri-PWR 3-4 Kaynar Sulu Reaktörler-BWR 3-5 Basınç Ağır Su Reaktörleri-PHWR 4- Nükleer Santrallerin Dünyada Gelişim Süreci 4-1 Nükleer Güce Sahip Olduğu Düşünülen Ülkeler 4-2 Nükleer Güce Sahip olduğu İlan Edilen Diğer Ülkeler 4-3 Nükleer Güce Sahip Olduğu Düşünülen Ülkeler 4-4 Dünyada Nükleer Enerjiden Elektrik Üretimi 5-Nükleer Santraller İçin Yer Seçim Kriterleri 5-1 Bölgesel Çalışmalar 5-2 Yöresel Çalışmalar 5-3 Yer Seçim Kriterleri 6-Türkiye de Nükleer Enerji Süreci 6-1 Türkiye de Nükleer Santral Projeleri İle İlgili Genel Tespitler 6-2 Türkiye de Nükleer Santral Projelerinin Başarısızlıkla Sonuçlanmasının Nedenleri 7-Diğer Enerji Türleri 7-1 Birincil Enerji Türleri Hidroelektrik (Su) Enerji Kömür Enerjisi (Termik) Doğalgaz Enerjisi (termik) 2

3 7-2 Yenilenebilir Enerji Türleri Rüzgar Enerjisi Güneş Enerjisi Jeotermal Enerji 8- Dünya Genelinde Elektrik Üretim Maliyetlerinin Karşılaştırılması 9-Nükleer Enerji Ekonomisi 9-1 Nükleer Üretim Maliyet Unsurları 9-2 Rekabete İlişkin Hususlar 9-3 Dış Maliyetler 10-Nükleer Enerji İle ilgili Yanlış Bilinen Doğrular 10-1 Dünyada Nükleer Santral Sayısı Hızla Azalmaktadır Aksine Artmaktadır 10-2 Nükleer Enerji Dışa Bağımlıdır 10-3 En Pahalı Enerji Nükleer Enerjiden Üretilir 10-4 Bir Nükleer Santralin Maliyeti 15 milyar dolardır 10-5 Nükleer Santraller Çevre Düşmanı Ve Radyasyon Yayar KAYNAKLAR 3

4 1-Giriş Bütün evrenin, canlı-cansız her şeyin yapıtaşı olan atomun nasıl olağanüstü bir şekilde maddeyi oluşturduğunu artık biliyoruz. Son derece küçük olan bu parçacıklar, kendi içlerinde mükemmel bir organizasyona sahiptirler. Ancak atomdaki mucizevî yön bu kadarla kalmaz; atom aynı zamanda içinde çok muazzam bir enerjiyi de barındırmaktadır. 2-NÜKLEER ENERJİ 2-1 ATOMUN GÜCÜ Atomun içinde saklı olan bu güç öylesine büyüktür ki, insanlık bu enerjinin keşfiyle artık okyanusları birleştiren dev kanallar açabiliyor, dağları oyabiliyor, suni iklimler üretebiliyor ve bunlar gibi daha birçok faydalı işi yapabiliyor. Ama atomun içinde saklı olan güç, bu şekilde bir yandan insanlığın hizmetine girerken, diğer yandan da insanlık için çok büyük tehlike arz edebiliyor. Öyle ki bu gücün kötüye kullanımıyla, 2. Dünya Savaşı sırasında Hiroşima ve Nagasaki'de on binlerce insan birkaç saniye gibi çok küçük bir süre içinde ölmüşlerdi 2-2 ATOMUN İÇİNDEKİ NÜKLEER ENERJİ Atom çekirdeğinin içindeki nükleonları (protonları ve nötronları) birbirine bağlayan enerji "Nükleer Enerji" olarak ifade edilmektedir. Bu enerjinin büyüklüğü ele alınacak elemente göre değişir. Çünkü her elementin çekirdeğindeki proton ve nötron sayıları farklıdır. Çekirdek büyüdükçe nötron-proton sayıları ile bunları birbirine bağlayan enerji de artar. Büyük bir çekirdekte, protonların ve nötronların birlikteliğini bozmak bu enerji çok büyük olduğu için son derece zordur. Parçacıklar, tıpkı bir lastik gibi birbirlerinden ayrıldıkça daha büyük bir kuvvetle bir araya gelmeye çalışırlar. Bu kuvvet, daha önce de belirtildiği gibi 'Şiddetli Nükleer Kuvvet' olarak adlandırılmıştır ve evrende bulunan dört ana kuvvetten biri ve en güçlüsüdür. Atomdan elde edilen muazzam enerjinin kaynağı işte bu güçtür. Atomun içindeki bu güç görüldüğü gibi öylesine büyüktür ki yanlış bir kullanımda dünya için çok büyük bir tehlike arz edebilir. 2-3NÜKLEER ENERJİ TARİHÇESİ 1934'de İtalyan bilim adamı Enrico FERMİ Roma'da yaptığı deneyler sonucu nötronların çoğu atom türünü bölebileceğini buldu. Uranyum nötronlarla bombalandığında beklediği elementler yerine uranyumdan daha fazla hafif atomlar buldu. 1938'de Almanya'da Otto HAHN ve Frittz STRASSMAN radyum ve berilyum içeren bir kaynaktan uranyumu nötronlarla bombaladıklarında Baryum-56 gibi daha hafif elementler bulunca şaşırdılar.bu çalışmalarını göstermek için Nazi Almanya'sından kaçmış Avustralya'lı bilim adamı Lisa MEITNER'e götürdüler.meitner o sıralarda Otto R.FRISCH'le çalışıyordu.yaptıkları deneyler sonucunda oluşan Baryum ve diğer yeni oluşan maddeleri Uranyumun bölünmesi sonucu oluşan maddeler olduğunu düşündüler ama reaksiyona giren 4

5 maddenin atomik kütlesiyle ürünlerin atomik kütlesiyle ürünlerin atomik kütleleri birbirini tutmuyordu.sonra EINSTEN'in E=m.c² formülünü kullanarak ortaya enerji çıkışını buldular böylece hem fisyon hem de kütlenin enerjiye dönüşümü teorisini ispatladılar. 1939'da BOHR Amerika'ya geldi. HAHN-STRASSMAN-MEITNER'in araştırmalarıyla ilgilendi. Washington da FERMI ile buluştu ve kontrollü bir ortamda kendini uzun bir süre canlı tutabilecek zincirleme reaksiyon olasılığını tartıştılar. Bu reaksiyon sonucu atom büyük bir enerji ortaya çıkararak bölünüyordu. Tüm Dünya'da bilim adamları kendini uzun süre canlı tutabilecek zincirleme bir reaksiyonun olabileceğini açıkladılar.yeterli miktarda uranyumun uygun koşullarda bir araya getirilmesi gerekiyordu.gerekli olan bu uranyum miktarına kritik kütle adı verildi. FERMİ ve Leo SZILARD 1941'DE zincirleme uranyum reaksiyonuna uygun bir reaktör tasarladılar.bu bir Uranyum ve Grafit istifinden oluşuyordu.uranyum grafit istifi içinde küp şeklinde fisyona uygun bir kafeste saklanıyordu.1942'de FERMI ve ekibi Chicago Üniversitesi'nde bir araya geldiler ve Dünya'nın ilk rektörünü Chicago-1'iaçtılar.Burada grafite ek olarak bir de kadmiyum ve çubuklar kullanıldı..çubuklar içeri girdiğinde daha az nötron bulunuyordu ve bu reaksiyonun hızını azaltıyordu.20 Aralık 1942'de Chicago'da tanıtım için bir araya geldiler.3:25'te reaksiyon kendini besleyebilir duruma geldi ve Dünya nükleer çağa girmiş oldu. A.B.D'de Manhattan Proje'si altında nükleer çalışmalar askeri amaçlarla yürütüldü. Savaştan sonra ise sivil amaçlar için nükleer araştırma yapılması için 1946'da A.E.C ( Atomik Enerji Komisyonu ) kuruldu.1951'de Arco'da ilk elektrik üreten reaktör açıldı.1957'de ise finansal elektrik üreten ilk santral Shippingport Pennsyle-vania'da tam üretime geçti. Askeri alanda da Amerikalılar 1945'te attıkları iki atom bombası dışında 1954'de nükleer bir denizaltı olan Nautilus'u devreye soktular.1951 ve 1952'de gerçekleştirilen iki ön denemeden sonra 1954'de ilk termonükleer bomba'yı Bikini'de başarıyla denediler. Diğer yandan Ruslar'da 1954'de Obninsk'de küçük bir nükleer santral çalıştırmaya başladı.1962'de İstanbul'da Küçükçekmece gölü kıyısında kurulan 1 MW'LİK TR-1 araştırma reaktörüyle araştırmalara Türkiye'de de başlandı.1980'lerde bu reaktörün gücü 5 MW'a çıkarıldı.(tr-2) U-235'ce %93 zenginlikte yakıt kullanan havuz tipi bu reaktörde çekirdek fiziği araştırmaları radyoizotop üretimi gibi alıştırmalar yapılmaktadır. Atomdaki olağanüstü gücü fisyon (nükleer parçalanma) ve füzyon (nükleer kaynaşma) tepkimeleri" diye adlandırılan iki teknik işlem açığa çıkarmaktadır. Bu tepkimeler, ilk bakışta atomun çekirdeğinde gerçekleşiyor gibi gözükse de, aslında atomun bütün yapıtaşlarıyla birlikte katıldığı tepkimelerdir. Fisyon adıyla bilinen reaksiyon atomun çekirdeğinin bölünmesi, Füzyon olarak bilinen reaksiyon ise iki çekirdeğin büyük bir güçle bir araya getirilip birleştirilmesi olayıdır. Her iki reaksiyonda da olağanüstü miktarda enerji açığa çıkmaktadır. 2-4 NÜKLEER PARÇALANMA (FİSYON) 5

6 Fisyon adı verilen tepkime, evrendeki en kuvvetli güç olan "Şiddtli Nükleer Kuvvet" ile bir arada tutulan atom çekirdeğinin parçalanmasıdır. Fisyon tepkimesi deneylerinde kullanılan ana madde "Uranyum" dur. Çünkü uranyum atomu en ağır atomlardan biridir, bir diğer deyişle çekirdeğinde çok yüksek sayıda proton ve nötron bulunur Şekil 1:Atom çekirdeğinin bölünmesi Fisyon deneylerinde bilimadamları Uranyum çekirdeğine, büyük bir hızla nötron göndermişler ve çok ilginç bir durumla karşı karşıya kalmışlardır. Nötron uranyum çekirdeği tarafından soğurulduktan (bünyesine alındıktan) sonra, Uranyum çekirdeği çok kararsız duruma gelmiştir. Burada çekirdeğin "kararsız" olması demek,, çekirdek içindeki bazı nükleonların enerjilerinin çekirdeğin içerisinde bulunamayacak düzeyde olmaları durumudur.bu durumda çekirdek,fazla enerjisinden kurtulmak için belli miktarda enerji yayarak parçalara bölünmeye başlar. Ortaya çıkan enerjinin etkisiyle de çekirdek, içinde barındırdığı parçaları büyük bir hızla fırlatmaya başlar. Deneylerden elde edilen bu sonuçlardan sonra Reaktör adı verilen özel ortamlarda, nötronlar hızlandırılarak uranyum üzerine gönderilir. Yalnız, nötronlar uranyum üzerine gelişigüzel değil, çok ince hesaplar yapılarak gönderilmektedir. Çünkü Uranyum atomunun üzerine gönderilen herhangi bir nötronun uranyuma hemen ve istenilen noktadan isabet etmesi gerekmektedir. Bu yüzden bu deneyler belli bir olasılık göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmektedir. Ne kadar büyük bir uranyum kütlesi kullanılacağı, Uranyum üzerine ne kadar nötron demeti gönderileceği, nötronların uranyum kütlesini hangi hızla ve ne kadar süre bombardıman edeceği çok detaylıca hesaplanmaktadır Tüm bu hesaplar yapıldıktan ve uygun ortam hazırlandıktan sonra, hareket eden nötron, uranyum atomu çekirdeğinin tam ortasına çarptırılır ve çekirdeğin iki parçaya bölünmesi gerçekleşir. Bu bölünmede çekirdeğin kütlesinden ortalama iki ya da üç nötron açığa çıkar. Açığa çıkan bu nötronlar ortamdaki diğer uranyum çekirdeklerine çarpar ve bu yeni bölünen çekirdekler de ilk baştaki Uranyum çekirdeği gibi davranır. Böylece zincirleme çekirdek bölünmeleri gerçekleşir. Bu zincirleme hareketler sonucu çok sayıda uranyum çekirdeği parçalandığı için ortaya olağanüstü büyüklükte enerji çıkar. Nötronlar öyle yaratılmışlardır ki, doğada serbest halde bir çekirdeğe bağlı olmadandolaştıklarında 'beta bozunumu' diye adlandırılan bir bozulmaya uğrarlar. Bu bozulma yüzünden doğada serbest nötrona rastlanmaz. Bu sebeple nükleer tepkimeye girecek nötronlar yapay yollarla elde edilirler. 6

7 İşte bu noktada ortaya çıkan, tüm evrenin, her şeyin ince hesaplar üzerine kurulmuş olduğu gerçeğidir. Çünkü nötronlar serbest halde bozulmaya uğramasalardı, dünya yaşamanın mümkün olmadığı, nükleer reaksiyonların son bulmadığı bir küreden ibaret olurdu. Allah atomu içindeki bu muazzam güç ile beraber yaratmış ve bu gücü de olağanüstü bir şekilde saklamıştır. 2-5 URANYUM Uranyum doğada iki ana biçiminin (izotopunun) bir karışımı halinde bulunur. Bu karışımın %99 undan çoğunu uranyum-238 (U-238), %1'den daha azını uranyum 235 (U-235) oluşturur. Buradaki rakamlar kütle numarasını, yani çekirdekteki proton ve nötron sayılarının toplamını göstermektedir. U-238'in çekirdeğinde 3 nötron fazlası vardır bu nedenle iki izotop farklı fiziksel özelliklere sahiptir. Uranyum çekirdeğinin bölünmesi Yalnızca U-235'in atomlar bölünebilir; U238'in atomlar ise doğurgandır, yani kolayca bölünmeye uğramazlar, ama yüksek hızdaki nötronları soğurarak, daha ağır bir element olan plütonyum-239 atomlarına dönüşürler. Plütonyumun bu izotopu ise bölünebilir özelliktedir. Hem uranyum, hem de plütonyum nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılır. 2-6 NÜKLEER KAYNAŞMA (FÜZYON) Nükleer kaynaşma (füzyon), parçalanmanın tersine çok hafif iki çekirdeği birleştirerek daha ağır bir çekirdek oluşturmak ve bu şekilde açığa çıkan bağ enerjisini kullanmaktır. Ama bunu denetim altında oluşturmak oldukça zor bir iştir. Çünkü çekirdekler pozitif elektrik yükü taşır ve birbirlerine yaklaştırmak istenildiğinde çok şiddetli bir şekilde birbirlerini iterler. Bunların 7

8 kaynaşmasını sağlamak için aralarındaki itme kuvvetini yenebilecek büyüklükte bir enerjinin sağlanması gerekmektedir. Buradaki itme kuvvetinin sıcaklık olarak karşılığı 2 milyar derece dolayındadır. İtme kuvvetini yenmek için kinetik enerji (hareket enerjisi) gerekir ve gereken bu enerji milyon derecelik bir sıcaklığa eşdeğerdir. Bu olağanüstü bir sıcaklıktır ve kaynaşma tepkimesine girecek maddeyi taşıyacak hiçbir katı malzeme de bu sıcaklığa dayanamaz. 1H2 + 1H3 2He4 (3,5 MeV) + 0n1 (14,1 MeV) (toplam: 17,6 MeV) Füzyon tepkimeleri doğal olarak güneşte her an gerçekleşmektedir. Güneşten gelen ısı ve ışık hidrojen çekirdeklerinin birleşerek helyuma dönüşmesi ve bu dönüşüm sırasında kaybolan maddenin yerine ortaya çıkan enerjiden meydana gelmektedir. Güneşin bu enerjisi, saniyede 564 milyon ton hidrojeni 560 milyon ton helyuma çevirdiği ve kalan 4 milyon ton gaz maddesi de enerjiye dönüştüğü için ortaya çıkmaktadır. Dünyamızdaki canlılık için son derece hayati önemi olan güneş enerjisine sebep olan bu müthiş olay milyonlarca yıldır, hiç durmadan devam etmektedir Güneş saniyede 4 milyon ton, dakikada ise 240 milyon ton madde kaybeder. Eğer güneş, 3 milyar yıldan beri bu hızla enerji üretiyorsa, bu süre içinde kaybetmiş olduğu kütle milyon kere milyon ton olacaktır ki, bu değer, yine de güneşin şimdiki toplam kütlesinin 5000'de biri kadardır. Bu miktar, 3 milyar yılda 5 kg'lık bir taş yığınından tek bir çakıl taşının eksilmesi gibidir. Güneşin kütlesi öyle büyüktür ki, bu kütlenin tükenmesi çok uzun bir zaman Bu devasa kütle ve içinde gerçekleşen akıl almaz nükleer reaksiyonlar milyonlarca yıldır yeryüzüyle mükemmel bir uyum içinde ve en kontrollü biçimde faaliyetini sürdürmektedir. 2-7 Diğer Kullanım Alanları - Sağlık Hizmetlerinde Kullanım: Radyoizotop maddeler ve röntgen ısınları tıpta hem tanı hem de tedavi amacı ile kullanılmaktadır. - Sanayide Kullanım: Bazı ölçme ve değerlendirme cihazlarında, fotosellerde, tahribatsız analizlerde, kalite kontrolü işlemlerinde, maden aramalarında vs. kullanılmaktadır. - Tarımda Kullanım: Tohumlarda radyasyon ile mutasyon işlemiyle daha nitelikli ürün elde etmek amacıyla kullanılmaktadır. - Silah Olarak Kullanımı: Radyoizotop maddeler nükleer silah yapımı için kullanılmaktadır. - Diğer Kullanım Alanları: Arkeolojik buluntuların yaslarının 8

9 tayini, adli tıpta kullanım alanları bulmaktadır. 3-NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİ Nükleer santraldeki sistemler konvansiyonel güç santralleri ile aynı mantıkla çalışırlar. Isı enerjisinin üretildiği kısımda elde edilen buharın türbin-jeneratörü döndürerek elektrik üretilmesi felsefesi, temel olarak nükleer santrallerde da aynıdır. Nükleer santrallerde ; Fisyon sonucu ortaya çıkan enerji fisyon ürünlerinin ve nötronların çok hızlı bir şekilde hareket etmesini sağlar.bu parçacıklar çevrelerindeki diğer atomlara çarparak hareket etmelerini sağlayana kinetik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürürler.böylece nükleer reaksiyonların içinde devam ettiği nükleer yakıt gittikçe ısınır. Temel olarak hemen tüm nükleer santral tasarımlarında bu ısı enerjisinin bir soğutucuya aktarılması sağlanır. Bu soğutucu mevcut ticari nükleer santrallerde genellikle sudur. Suyun yanı sıra helyum ve karbondioksit gibi gazları ya da sodyum gibi metalleri soğutucu olarak kullanılan santral tasarımları a denenmiştir. Ayrıca ağır su adı verilen, hidrojen yerine hidrojenin bir izotopu olan döteryum atomları içeren bir soğutucu da yaygın olarak kullanılmaktadır. Soğutucuya aktarılan ısı ile ya soğutucunun ya doğrudan buharlaşması sağlanır ya da "buhar üreteci" adı verilen ısı aktarma sistemi sayesinde ayrı bir çevrimde dönen suyun buharlaşması sağlanır. Üretilen buhar bir türbini çevirir. Türbine bağlı jeneratörün dönmesiyle de elektrik üretilir 9

10 Nükleer santraller ısı üretmek için nükleer reaksiyonu kullandıkları ve bunun sonucunda çevreye salınmaması gereken radyoaktif maddeler ürettikleri için, bazı ek sistemler kullanırlar. Örneğin, birçok nükleer santralde nükleer yakıtı barındıran yakıt tüpleri arasından ısınarak geçen su, doğrudan türbine gönderilmeyip, türbin için buhar üretilen ikinci bir çevrimi ısıtmak için kullanılır. Bununla ilgili sistemlere Birincil (Soğutma) Sistem(i) adı verilir. İkincil sistem ise birincil soğutma sistemindeki ısıyı alarak türbin-jeneratörü döndürmek için gerekli olan buharın üretilmesi için kullanılan sistemdir. Her iki sistem de kapalı birer döngü oluşturmuşlardır. Soğutma sistemi ise ikincil sistem içinde yer alan yoğunlaştırıcıyı soğutmak için kullanılır. Bu sistemde sıcaklığı yoğunlaştırıcıya göre daha az olan, deniz, göl veya ırmaklardaki su kullanılır. Suyun bolca bulunmadığı yörelerde ise bu sistemin içinde soğutma kulelerinden faydalanılır. 3-1 NÜKLEER REAKTÖRLER Nükleer reaktörler 1950'li yılların başından bu yana dünyada elektrik üretiminde kullanılmaktadır. Dünyada elektrik enerjisinin %17'si nükleer enerji ile üretilmektedir yılı ağustos ayı itibariyle dünyada toplam olarak 370 GWe kapasitede 442 reaktör işletilmektedir. Buna ek olarak, Dünyada toplam elektrik gücü 21,811 MWe olan 27 adet nükleer güç reaktörü inşa halindedir. Son dönemlerde enerji piyasasındaki gelişmeler, Dünyada nükleer enerjiye yönelimi hızlandırmıştır. Avrupa ülkelerinin yanı sıra özellikle gelişmekte olan ülkelerde nükleer enerjiye yeni yatırımlar planlanmaktadır. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan nükleer reaktör tipleri şunlardır :» Basınçlı Su Reaktörleri ( Pressurized Water Reactor - PWR )» Kaynar Sulu Reaktörler ( Boiling Water Reactor - BWR )» Basınçlı Ağırsu Reaktörleri ( Pressurized Heavy Water Reactor - PHWR ) Bunlara ek olarak; Gaz soğutmalı reaktörler ( Gas Cooled Reactor - GCR ),Hızlı Üretken Reaktörler ( Fast Breeder Reactor - FBR ) ve Grafit Yavaşlatıcılı Su Soğutmalı Reaktörler ( Light Water Cooled Graphite Moderated Reactor - LWGR ) de bazı ülkeler tarafından kullanılmaktadır. 10

11 3-2 NÜKLEER REAKTÖR TÜRLERİ Basınçlı Su Reaktörleri-PWR PWR tipi reaktör tasarımı, ABD donanmasının Nükleer denizaltı yapım programı sırasında düşünülmüştür. İlk Prototip olan STR MARK-I reaktörü 1953 Martında kritikliğe eriştikten 2 yıl sonra, 1955 Ocak ayında ilk nükleer denizaltı Nautillius denize indirilmiştir.bugün, dünyada ticari olarak en yaygın kullanılan reaktör tipidir. Bu Reaktörler, %3-%5 oranında zenginleştirilmiş uranyum yakıt kullanır. Üretilen enerji Birincil devre soğutucusu (hafif su) vasıtasıyla reaktörün kalbinden çekilir. Reaktöre giriş sıcaklığı 290 C ve çıkış sıcaklığı 330 C civarında olan soğutucu, kaynamaması için atmosfer basıncının 150 katı basınç altında tutulur Bu şekilde çekilen enerj buhar üreteçlerinde ikincil devreye aktarıldıktan sonra soğutucu birincil devre pompası tarafından reaktörün kalbine geri gönderilir. İkincil devreye aktarılan ısı enerjisiyle buhar üretecinde üretilen buhar, türbin-jeneratör biriminde elektrik üretir. Yoğuşturucuda sıvı fazına dönen ikincil devre soğutucusu yeniden buhar üretecine gönderilir. Reaktör kontrolünde ve kapatılmasında kullanılan kontrol çubukları, sistem basıncını ayarlayan basınçlayıcı ve bir kaza durumunda reaktörün kalbini soğutan acil durum kalp soğutma sistemi önemli bileşenler ve sistemler arasında sayılabilir Kaynar Sulu Reaktörler-BWR 11

12 Dünyada elektrik enerjisi üreten reaktörler tipleri arasında basınçlı su reaktörlerinden sonra en yaygın olarak kullanılan Kaynar Sulu Reaktörlerin (BWR) ticari amaçlı ilk örneği olan 180 MWe gücündeki Dresden-1 reaktörünün yapımına, General Electric firması tarafından 1957 yılında ADB'de başlanmış ve bu reaktör 1961 yılında işletmeye alınmıştır. Bu Reaktörlerde, %3-%5 oranında zenginleştirilmiş uranyum yakıt kullanır. Üretilen enerjinin çekilmesi giriş sıcaklığı 275 C, çıkış sıcaklığı 290 C olan, atmosfer 70 katı basınç altında tutulan ve kaynamasına izin verilen soğutucu (hafif su) vasıtasıyla sağlanır. Buharlaşan soğutucu nem ayırıcı ve kurutuculardan geçtikten sonra taşıdığı ısı enerjisi türbinjeneratör biriminde elektrik enerjisine dönüştürülür. Yoğuşturucuda sıvı fazına dönen soğutucu yeniden reaktör kalbine gönderilir. Reaktör kontrolünde ve kapatılmasında kullanılan kontrol çubukları, kalp içerisinde düzgün bir ısı dağıtımı sağlamakta kullanılan kalp içi çevrim pompaları ve ve bir kaza durumunda reaktörün kalbini soğutan acil durum kalp soğutma sistemi önemli bileşenler arasında sayılabilir Basınç Ağır Su Reaktörleri-PHWR Ağır sulu reaktörler, tasarımında fiziksel ve termodinamik özellikleri suya çok benzeyen ancak nötronik özellikleri farklı olan ağır suyu (D2O) soğutucu ve yavaşlatıcı olarak kullanan reaktörlerdir. Ağır suyun nötron yavaşlatma gücünün normal sudan daha iyi olması ve soğuma özelliğinin daha az olması, bu tip reaktörlerde yakıt olarak doğal uranyumun kullanılmasına olanak verir.ağır sulu reaktörler içinde en çok tercih edilen tip basınçlı ağır su reaktörleridir. Bu reaktörlerde soğutucunun PWR'lerde olduğu gibi basınç altında tutularak kaynaması önlenir. Basınçlı ağır su reaktörleri Kadara tarafından geliştirilip ticari hale getirildiği için Kanada teknolojisi basınçlı ağır su reaktörünün ismi olan CANDU (Canadian Deuterium Uranium) ile özdeşleşmiştir. Bu nedenle PHWR tipi reaktörler aynı zamanda CANDU tipi olarakta adlandırılmaktadır. 12

13 CANDU reaktörü, basınç tüpü tasarımına sahip bir PHWR'dir. Reaktör kazanı büyük silindir şeklinde bir tanktır. Bu tankın içinden yakıt kanalları adı verilen birkaç yüz tüp geçer. Yakıt kanallarına yakıt demetleri yerleştirilir. Bunlar kaynamanın engellenmesi için atmosfer basıncının 100 katı basınç altında tutulan ağır su soğutucu ile soğutulur. Soğutucu, önce yakıt kanallarına, buradan buhar üreteçlerine pompalanır. Buhar üretecinde enerjisini bırakarak çıkan soğutucu başka bir kanaldan veya ters yönden yeniden reaktör kalbine gönderilir. ve buradan çıktıktan sonra diğer buhar üretecine gider. Elektrik üretimi, sistemin ikincil bölümünde PWR reaktörüne benzer bir şekilde gerçekleşir. Önemli sistem bileşenleri arasında basınçlayıcı, yakıt değiştirme makinesi, farklı kapatma sistemi ve acil durum kalp soğutma sistemi sayılabilir. Sistem doğal uranyum kullanacak şekilde tasarlanmıştır ve yakıt değiştirme makinesi vasıtasıyla reaktör çalışırken yakıt değiştirilebilmektedir. 13

14 4- NÜKLEER SANTRALLERİN DÜNYADA GELİŞİM SÜRECİ Elektrik enerjisi üretiminde nükleer santrallerin ticari amaçla gündeme gelmesi ilk defa 1964 yılında üçüncü Cenevre konferansı ile başlamış ve özellikle 600 MWe ve daha fazla güçlere yöneldikçe daha ucuz elektrik üretimi yapılabileceği belirlenmiştir yılında ortaya çıkan ve tüm dünyayı etkileyen petrol krizi nedeni ile nükleer santrallere olağanüstü bir yönelme olmuştur. Ancak gelişmiş ülkelerdeki ekonomik durgunluk ve uygulamaya konulan tasarruf önlemleri ile elektrik enerjisine olan talep önemli ölçüde azaltılmıştır. Aynı zamanda çevre sorunları yaratabileceği endişesi ve nükleer silahların yayılmasına sebep olacağı ve yayılmayı hızlandıracağı düşünceleri nedeniyle tüm tahminlerin aksine yılları arasında nükleer santral siparişlerinde önemli ölçüde bir azalma meydana gelmiştir yılında A.B.D. deki TMI-2 kazasından sonra başta A.B.D. olmak üzere bir çok gelişmiş Avrupa ülkelerinde anti nükleer gelişmeler artmıştır li yılların hemen başlarında sadece doğu bloğuna ait ülkeler dışında tüm dünyada nükleer santral siparişleri hemen hemen durma noktasına gelmiştir yılından itibaren söz konusu ülkeler başta olmak üzere tüm dünyada önemli ekonomik gelişmeler kaydedilmesi nedeniyle elektrik tüketiminde de önemli artışlar ortaya çıkmış ve nükleer alanında da bir hareketlenme meydana gelmiştir. Ancak 1986 yılında meydana gelen Çernobil kazası ile tekrar anti nükleer hareketlerde bir artış meydana gelmiştir. Bugün tüm dünyada 32 ülkede 442 nükleer güç santralı üretim yapmaktadır ve kurulu olan nükleer güç MWe civarındadır. Toplam üretimin yaklaşık olarak % 80 lik kısmı OECD ülkelerinde yoğunlaşmıştır. Mevcutlara ilave olarak ta 14 ülkede 36 Adet santral yapımı halen devam etmektedir. Güneydoğu Asya ülkelerinde de gelecek on yıl içinde önemli nükleer güç artışları beklenmektedir. 14

15 4-1 NÜKLEER GÜCE SAHİP OLDUĞU BİLİNEN ÜLKELER -ABD: START'ın öngördüğü sayım kuralları uyarınca Ocak 2009 itibarıyla ABD'nin 5 bin 200 nükleer savaş başlığının bulunduğu; kullanıma hazır 2700 (2 bini stratejik, 500 stratejik olmayan -taktik-) savaş başlığı olduğu tahmin ediliyor. Rusya ile ABD arasındaki 2002 Moskova Anlaşmasına (Stratejik Saldırı Silahlarının İndirimi Anlaşması-SORT) uyarınca iki ülkenin de kullanıma hazır savaş başlıklarını 2012'ye kadar 'e indirmesi gerekiyor. -RUSYA: Rusya'nın 14 bin civarında nükleer silahı olduğu tahmin ediliyor, ancak toplam silah deposu, taktik nükleer silahların tam sayısı hesaplanmadığı için kesin olarak bilinmiyor. START 1 koşulları uyarınca, Rusya'nın nükleer savaş başlıklarını Temmuz 2008'e kadar 4138'e indirmesi gerekiyordu. -FRANSA: Nükleer Silahların Yayılmasının Önlenmesi Anlaşmasına (NPT) 1992'den bu yana taraf. Fransa Cumhurbaşkanı Nicolas Sarkozy, denizaltı füzelerini bırakacağını ve havadan fırlatılan silahları üçte bir oranında azaltarak 290 savaş başlığına indireceklerini bildirmişti. Paris, Eylül 2008'e kadar savaş başlıkları yaklaşık 300'e indirmişti. -İNGİLTERE: Nükleer silah deposunun, stratejik ve stratejik olmayan savaş başlıkları şeklinde 200'ü geçmediği tahmin ediliyor. -ÇİN: Nükleer silah programına 1955'te başlayan Çin, 1964'teki başarılı nükleer denemesinden sonra 45 nükleer deneme daha yaptı. Çin'in yaklaşık 400 stratejik ve taktik nükleer silahı olduğu, daha fazlasını üretmek için de malzemesi bulunduğu tahmin ediliyor. NPT'ye 1992'de giren Çin, nükleer gücü olmayan ülkeye karşı nükleer silah kullanmayacağı yönünde resmi taahhütte bulundu. 4-2 NÜKLEER GÜCE SAHİP OLDUĞU İLAN EDİLEN DİĞER ÜLKELER -KUZEY KORE: İlk nükleer denemesini Ekim 2006'da, ikincisini Mayıs 2009'da yaptı. NPT'den 1993'te çekilen Kuzey Kore, Mayıs 2009'dan sonra füze denemeleri de yaptı. -HİNDİSTAN: Hindistan, kendini nükleer silaha sahip olarak resmen ilan etti. Yeni Delhi'nin en az 100 savaş başlığı üretecek kadar plütonyumu olduğu tahmin ediliyor. Uluslararası Faze Malzemeleri Kuruluna göre Hindistan'ın monte edilmiş halde 5060 savaş başlığı bulunuyor. -PAKİSTAN: Pakistan'ın atom bombası yapılacak kadar, kg civarında zenginleştirilmiş uranyum deposu bulunduğu tahmin ediliyor. Nükleer Bilimler Bülteni'nin 2007'deki tahminlerine göre Pakistan'ın yaklaşık 60 savaş başlığı bulunuyor. Hindistan da Pakistan da NPT'yi imzalamadı. 15

16 4-3 NÜKLEER GÜCE SAHİP OLDUĞU DÜŞÜNÜLEN ÜLKELER -İSRAİL: İsrail'in yaygın biçimde, büyük çapta nükleer silah gücü olduğuna inanılıyor, ancak kendisi bu konuda net bir açıklama yapmıyor. Dimona reaktörünün plütonyum üretme kapasitesine dayanarak yapılan tahminlere göre İsrail'in tahminen gelişmiş nükleer patlayıcı yakıtları bulunuyor. İsrail resmi olarak, Orta Doğu'da nükleer silah sahibi olduğunu açıklayan ilk ülke olmayacağını ilan etmişti. İsrail, NPT'yi imzalamadı. -İRAN: Nükleer gücü olmayan ülkeler arasında 1970'den beri NPT'de bulunan İran'ın, nükleer enerji elde etmek için olduğunu bildirdiği uranyum zenginleştirme programı var. Batılı güçler ise İran'i nükleer silah geliştirmeye çalışmakla suçluyor. 4-4 DÜNYADA NÜKLEER ENERJİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ ÜLKELER Nükleer Enerji Üretiminde İlk On Ülke (1999 sonu) Toplam Kapasite GW Toplam Elektrik Üretimindeki Payı % Fransa İsveç 9 47 Ukrayna Kore Almanya Japonya İngiltere ABD Rusya Kanada Dünya Bugün 30 ülkede 443 adet nükleer güç reaktörü faaliyettedir. Son 10 yılda nükleer enerji üretimindeki artış %8 olmuştur. Dünya Nükleer Birligi ne (World Nuclear Association) göre, yükselen petrol fiyatları ve sera etkisinin kömür üzerinde yarattığı kısıtlayıcı etki Avrupa ve Kuzey Amerika da nükleer enerjiyi yeniden gündeme taşıyacak. Merkezi Viyana da bulunan Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı ise Avrupa ve Kuzey Amerika ülkelerinde yeni santrallerin yapımının durdurulduğuna dikkat çekiyor, dünya üzerinde inşa halindeki 27 santralden 18 inin Asya da bulunduğunu vurguluyor. 16

17 Nükleer enerjiden elektrik üreten ülkelere yakından baktığımızda ABD nin başı çektiğini görüyoruz. ABD 103 ticari reaktörle dünyada en fazla işleyen nükleer enerji santraline sahip ülke. Nükleer Güç Santralı Kullanan Ülkeler (Toplam elektrik üretimindeki paylarına göre sıralı, 1998 sonu) ÜLKELER Reaktör Sayısı Toplam Kapasite GW İnşa halinde veya işletme öncesi testleri tamamlanan reaktör sayısı Toplam elektrik üretimindeki payı % Bulgaristan ,5 Ermenistan ,7 Romanya ,3 Arjantin ,0 Güney Afrika ,3 Meksika ,4 Hindistan ,5 Çin ,2 Brezilya ,1 Pakistan Kazakistan İran DÜNYA ,9 Kaynak: Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) Santrallerin büyük bölümü Batı Avrupa ülkelerindedir. AB de nükleer enerjinin elektrik üretimindeki payı Fransa da yüzde 78.2, Belçika da yüzde 60.1, Almanya da yüzde 35, İspanya ve Finlandiya da yüzde 30, İngiltere de yüzde 28.6 ve Hollanda da yüzde 3.1 düzeyinde AB de nükleer santrallerin yoğun olarak bulunduğu ülke Fransa da nükleere yönelim 1973 teki petrol kriziyle aynı döneme denk düşüyor. Fransa enerji bağımsızlığı sağlayabilmek ve kendi özkaynaklarının kıtlığı nedeniyle çare olarak nükleer enerjiyi görür. Bugün elektriğinin yüzde 78 ini nükleerden sağlayan Fransa komşu ülkelere elektrik satmaya başladı. Fransa da 59 reaktörden 12 si ihracat için çalışıyor ve kimi zaman üretilen elektriğe müşteri bulunamayınca reaktörler bazı hafta sonları kapatılıyor. 17

18 Ayrıca birliğe dahil olan eski Doğu Bloğu ülkelerinde geri teknolojili nükleer santrallerin varlığı da AB yi rahatsız ediyor. Katılım Anlaşması nda Litvanya ve Slovakya daki bazı nükleer santrallerle ilgili özel protokoller yapıldı. AB nükleer santrallerin maliyetinin çok zor olduğunu kabul etti ve söz konusu ülkelere mali ve teknik destek sağlamayı kabul etti. 5- NÜKLEER SANTRALLER İÇİN YER SEÇİM KRİTERLERİ Nükleer enerji, yenilebilir enerji kaynaklarına göre tehlike arz eden bir konumda bulunmaktadır. Yatırım maliyeti, yüksek teknolojiyi gerektirmesi, nitelikli insan gücü ve eğitimi yanında, özellikle nükleer yakıt çevriminde ortaya çıkan atıkların çevre ve insanlar üzerinde kalıcı etkiler bırakması, (Çernobil ile Karadeniz Bölgesinde patlayan kanser vakaları yaşanmış bir örnek) ve çalışır durumdaki bir nükleer santralde meydana gelebilecek kazalar yer seçimine ilişkin önemli bileşenleri oluşturmaktadır. Bu nedenle, yer seçimi ile ilgili kriterler, kanun, tüzük ve yönetmeliklerle ilgili kurum ve kuruluşlar (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu) tarafından belirlenmiştir. Nükleer santral yer seçimi probleminde dikkate alınması gereken kriterlerin karmaşık ve çok sayıda olması nedeniyle bu kriterlerin tamamını, ülke gibi büyük bir coğrafi alana yayılan toprak parçasında bir sistematik oluşturmadan göz önüne almak olanaksızdır. Bu nedenle rasyonel bir çözüm için böyle bir araştırma üç ana bölümde toplanabilir. Bölgesel çalışmalar, yöresel çalışmalar ve noktasal (yersel) çalışmalar 18

19 5-1 BÖLGESEL ÇALIŞMALAR Bu evre ekip çalışması ve veri araştırması gerektirmektedir. iki aşamada incelenebilir: 1-Bölgenin temel özelliklerini belirlemek. Bu aşamada yapılacak işlemler sadece nükleer reaktör seçimi için değil tüm yer seçimi çalışmalarında kullanılabilecek genel kriterlerdir. Bu aşamada kesin sınırlamalar ele alınmaktadır. Örneğin, askeri amaçla kullanım, nüfus yoğunluğu veya ulaşım gibi kısıtlayıcı koşullar. 2- Sonuçlar ışığında incelenen bölgeler arasında seçim yapmak. Bölgesel incelemenin bu bölümünde yoğun matematiksel modeller Kullanılmakta, bu modellerin geliştirilmesi ve çözümü zaman almaktadır 5-2 YÖRESEL ÇALIŞMALAR Bir önceki aşamanın sonuçlanmasının ardından ülkenin hangi bölgesinin istenen durum için uygun olduğuna karar verildikten sonra, bu bölge içinde yapılan çalışmalardır. Yersel (Noktasal) Bu bölümde teknik çalışmalar yapılmakta, karakteristiklerin kesin tespiti ve seçilen yerin saha çalışmalarına başlama aşamasından oluşmaktadır. Bu kısımda herhangi bir seçim aşaması söz konusu olmadığından bu çalışmanın konusu dışında kalmaktadır. 5-3 NÜKLEER REAKTÖR İÇİN YER SEÇİM KRİTERKERİ 1-Bölgenin Nüfus Durumu Nükleer santralin yer seçimini etkileyen en önemli kriterlerden biri çevredeki nüfus yoğunluğudur. Nükleer santralin kurulusunu diğer büyük tesislerden ayıran en önemli etken olan radyasyon tehlikesi, her şeyden önce canlıları ve özellikle insanları etkileyeceğinden kurulacak olan tesiste oluşabilecek bir radyasyon kaçağının mümkün olan en az hasarla veya hasarsız atlatılabilmesi için bölgenin nüfus yoğunluğunun az olması istenir. Bu yoğunluk ölçümü, sadece seçim aşamasında değil bölgenin gelişim süreci de dikkate alınarak yapılmalıdır. On yıl sonra bölgenin nüfus yoğunluğunun artmaya başlaması istenen bir durum değildir. Bu nedenle tesisin kuruluş yeri için ömrü boyunca bakir ve bakir kalması muhtemel bölgeler seçilmelidir. Bu tip santrallerin sayısının artması bu kriterlere uygun bölgeler bulunmasını güçleştirecek olmakla birlikte bu sınırlamaların dışına çıkmamak esas 19

20 olmalıdır. Bu konuda yapılmış daha önceki çalışmalar sonucu kabul edilen bulgulara göre; bir kaza anında, asal gazların %100 ü, halojenlerin %10 u ve diğer fisyon ürünlerinin %1 i reaktör içinde dağılmakta, kalanlar ise ya kimyasal reaksiyon yapmakta ya da sıcak yakıtta kalmaktadır. Oluşan bu tanecikli veya gaz halindeki aktivite karışımının %10-50 sinin çevreye yayılabildiği öngörülmektedir. Bu kabuller neticesinde çevreye yayılma hesaplamalarının kolayca yapılması muhtemeldir. Kısaca radyasyondan gelen tehlikenin mesafe arttıkça azaldığı gözlemlenmektedir.18 Bu noktadan hareketle reaktör çevresini iki bölgeye ayırmak ve nüfus yoğunluğu kriterini iki bölgeye göre değerlendirmek daha doğru olmaktadır. 1-Sıfır yoğunluklu bölge Bu bölge santral binasını ve ek binaları çevreleyen bölgedir. Bu bölge içinde sadece santralde çalışacakların bulunması, herhangi bir yerleşim merkezinin olmaması istenir. Zorunlu olması durumunda, otoyol, tren yolu gibi ana ulaşım hatlarının bölgeden geçilmesine izin verilse bile, herhangi bir kaza durumunda bu yolların kontrolü için kesin önlemler alınmış olmalıdır. Bu durum ileri bir nükleer park teknolojisine sahip olunduğu zaman önem kazanmaktadır. 2-Düşük yoğunluklu bölge Bu bölge sıfır yoğunluklu bölgeyi çevreler ve bazı küçük yerleşim bölgelerini kapsayabilir. Buradaki insan sayısının tahmininde bölge şartları önemli bir rol oynamakla birlikte bir kaza anında bölgeyi boşaltabilmenin mümkün olduğunca kolay olması gerekmektedir. Düşük yoğunluklu bölgeye en yakın yerleşim merkezinin uzaklığı için, nüfusu kişinin üzerinde olan yerleşim bölgesi veya bölgelerinin sıfır noktasından mümkün olduğunca uzak olması tercih edilir. 2-Bölgenin Deprem Durumu Santral sahasının deprem özelliklerinin tespitinde mevcut faylara yakınlık, bölgenin geçmişte geçirdiği deprem durumu ve bölgenin sismik katsayıları Kullanılmaktadır. _incelenen yörelerin tamamında ortak olan fay Kuzey Anadolu fayıdır. Sismik katsayı için olasılık hesaplaması yapılmıştır. Sismik katsayı verileri maksimum yer ivmesinin 20, 50 ve 100 yılda bir kez oluşması ihtimallerini vermektedir. Sismik katsayı standartları ayrıntılarıyla NRC in güvenlik kriterleriyle ilgili dokümanların da düzenlenmiştir.19 3-Bölgenin Jeolojik Özellikleri Bölgenin toprak yapısı ve özellikleri yönünden incelenmesidir. _incelenen tüm bölgelerin bu özellik bakımından uygun bulunması gereklidir. 4-Coğrafi Özellikler Nükleer Santral kuruluş yeri seçiminde önemli kriterlerden biri olan coğrafi özellikler tesis kurulusunu kısıtlayıcı olabilmektedir. Seçilen bölgenin ulaşım ve 20

21 topoğrafik kriterleri coğrafi kriterler baslığı altında incelenecektir. Nükleer enerji üretiminin gerektireceği ekipmanlar çok büyük ve karayoluyla taşınması imkânsız olması nedeniyle deniz taşımacılığı kullanılmak zorundadır. Bu nedenle seçilen kuruluş yerleri için deniz yolu ile ulaşım mümkün olmalıdır. Buna ek olarak güvenlik yönünden de ulaşım olanaklarının iyi olması ve herhangi bir kaza anında çevrenin kolayca boşaltılabilmesi için uygun bir yol şebekesinin var olması istenen bir özelliktir. 5-Meteorolojik Özellikler Nükleer Santrallerin bilinen büyük tesislerden ayrılan en önemli özelliği radyasyon, radyoaktif atıklar ve bu atıkların dış çevreye yayılabilmeleridir. Radyoaktif atıkların oluşmasının önüne geçmek imkânsızdır. Kömür santrallerinde kül ve barajlarda çamur, enerji dönüşümlerinin birer sonucu olduğu gibi radyoaktif atıklar da fisyon ve füzyon tepkimelerinin doğal sonucudur. Bu atıkların en önemli ve tehlikeli tarafı insan sağlığı ve tüm canlılar üzerinde olan etkileridir. Çernobil de yaşanan patlama sonucunda besin maddelerinin zarar görme olasılığı sebebiyle S.S.C.B nin ticari ilişkiler içerisinde olduğu ülkeler mal alınımını durdurmuşlardır. Katı ve sıvı atıkların taşınabilmeleri ve uzak yöreleri etkileyebilmelerinde yeraltı sularının önemi ne kadar büyük ise gaz atıkların taşınmasında da meteorolojik olaylar aynı öneme sahiptir. Canlılar tarafından alınan doz, bir kaza anında etrafa yayılan (veya normal çalışma şartlarında bacadan atılan) gaz miktarına ve bulunulan uzaklığa baglıdır. Fakat rüzgâr durumu, yağmur ve diğer meteorolojik büyüklükler bu yayılmayı ve dolayısıyla alınacak doz miktarını büyük ölçüde tetikler. Bu nedenlerle incelenen bölgelerin meteorolojik verilerinin bilinmesi büyük önem taşımaktadır. Bu verilerin tayin edilmesi esnasında topografik verilerin de dikkate alınması gerekmektedir. Topografik özellikler seçim yapılacak yerin vadi, ova vb. yapısal özelliklerini engebe durumunu incelemektedir. Meteorolojik verilerin alındığı yerler ile santralin kurulacağı yerin topografyası aynı olamayabilir. Bu durumda veriler gerçek değerlerden az çok uzak olacakları için inşaat bölgesinin özgül özelliklerinin bilinmesinde yarar vardır. Bu özellikler arasında meteorolojik verilerin birer alt kriteri olarak ele alabileceklerimiz şunlardır: 1.Senelik sıcaklık değişimleri 2.Rüzgârın yönü ve hızı 3.Yağmur durumu 4- Soğutma Suyu Olanakları Nükleer santral soğutma suyunun açık devre olarak kurulması gerektiğinden tüm bölgeler deniz kıyısında bulunmak zorundadır. Bu durumda soğutma suyu sorunu iki alt kriter altında ele alınabilir. Kullanılacak suya uzaklık ve soğutma suyu kaynağının sıcaklığı olarak incelenen bu alt kriterlerin belirlenmesi gereklidir. 7- Arazi Kullanımı Alternatif bölgelerin tamamı askeri bölgelerin ve sanayi bölgelerinin dışında kalmalı, bölgelerde yapılan incelemeler sonucunda maden yataklarının olmamasına da dikkat edilmelidir. 21

22 8-Ekonomik Durum Santralin milli güç şebekesine(ülkenin her bölgesinin yararlanabileceği elektrik şebekesi) bağlanması gereği nedeni ile yapılan çalışmalarda, bu santralin batı bölgelerinde kurulmasının çok iyi olacağı görülmüştür. Böylece güç hattı maliyetlerinin düşürülmesi mümkün olacağı gibi, yük merkezinin bu bölgelerde olması nedeni ile de ekonomik ve kaliteli bir elektrik servisi sağlanmış olacaktır. Buna ek olarak yük kayıpları da azaltılmış olacaktır. Soğutma sisteminin maliyetini ise denizden uzaklık ve yükseklik etkilemektedir. Belirli bir yükseklikten sonra suyu doğrudan denize vermek yerine bir türbinden geçirdikten sonra denize atmanın daha ekonomik olacağı saptanmıştır. Bu konu inşaata hazırlama maliyeti içinde değerlendirilmektedir. Arazi alımı toprağın özel mülkiyet olup olmamasına bağlı olarak değerlendirilecektir. 6-TÜRKİYE DE NÜKLEER ENERJİ SÜRECİ Türkiye de 1956 yılında Başbakanlığa bağlı bir Atom Enerjisi Komisyonu kurulmuştur. 5 Mayıs 1955 te Türkiye ve ABD arasında bir ikili işbirliği anlaşması imzalanmıştır. Türkiye 1957 de Birleşmiş Milletlerin bir kuruluşu olan Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) nın üyesi olmuştur 1962 yılında Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezince 1 MW gücünde TR-1 adında "Havuz" tipi bir deney reaktörü işletmeye alınmıştır Türkiye de elektrik üretimi amacıyla kurulması tasarlanan nükleer santrallerle ilgili ilk etütler ise yılları arasında yapılmıştır. II. Beş Yıllık Kalkınma Planı uyarınca ETKB ve EİE nin yabancı bir müşavirlik grubuna hazırlattığı yapılabilirlik etütlerine göre 1977 yılında işletmeye girecek şekilde MWe gücünde doğal-uranyum yakıtlı "ağır-su" tipi bir nükleer santralin kurulması öngörülmüştür. Ancak, yer seçiminde karşılaşılan güçlükler ve diğer gelişmeler nedeniyle bu proje gerçekleşmemiştir yılı sonlarında elektrik sektörü yeniden düzenlenerek Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) kurulmuş ve o zamana kadar EİE ve Etibank tarafından yürütülen işler tek elde toplanmıştır. TEK e bağlı olarak kurulan Nükleer Enerji Dairesi 1972 yılı başında çalışmaya başlamıştır. III. Beş Yıllık Kalkınma Planında, daha büyük güçte bir santralın ve bunun yanı sıra 80 MWe gücünde eğitim amaçlı bir prototip santralın yapımı için çalışmalar yapılması hükümleri bulunmaktadır. Fakat 1974 yılında büyük güçteki bir nükleer santralın kuruluşunu geciktireceği gerekçesiyle, eğitim amaçlı prototip nükleer santralın kuruluşundan vazgeçilmiştir. Onun yerine, revize edilmiş bulunan yapılabilirlik etütleri uyarınca Güney Anadolu da 1983 yılında işletmeye alınacak şekilde 600 MWe gücünde bir nükleer santralın tatbikat projeleri ve yer temini ile ilgili çalışmaların tamamlanması programda yer almıştır. 22

23 TEK e bağlı olarak Nükleer Enerji Dairesinin kurulmasının ardından, ilk olarak, nükleer santral kuruluşuyla ilgili çalışmaları yönlendirecek ve yürütecek bir kadro oluşturulmuş, Uluslar arası Atom Enerjisi Ajansı ve diğer kaynaklardan sağlanan burslardan yararlanarak genç elemanlar çeşitli mühendislik dallarında yurt dışında nükleer alanda eğitim görmüştür. Bunun yanı sıra, yurt dışında nükleer alanda eğitim görmüş veya çalışan bazı tecrübeli elemanların Türkiye'ye gelmeleri sağlanmıştır. 1970'li yılların başlarında, nükleer santral sahası için fizibilite ve yer araştırmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar kapsamında, nükleer santralın maliyet/fayda açısından kurulabileceği en uygun yerler olarak; Mersin-Akkuyu, Sinop-İnceburun, ve Kırklareli- İğneada sahaları belirlenmiştir. Santral yeri seçimine ilişkin bilimsel/teknik kriterler ve güvenlik faktörleri nedeniyle, Güney Anadolu'da İçel ili, Gülnar ilçesine bağlı Akkuyu yöresi, ilk nükleer santralın kuruluş yeri olarak tespit edilmiştir. Akkuyu Sahası için Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) tarafından saha lisans çalışmaları gerçekleştirilmiş ve yapılan yer etütlerine ve araştırmalarına dayanarak, Akkuyu için "Yer Raporu" hazırlanmıştır. Bu rapor, lisanslama otoritesi olan Başbakanlık Atom Enerjisi Komisyonu na sunulmuştur. Lisanslama otoritesi, 1976 yılında Akkuyu Sahası için "yer lisansı" vermiştir. Akkuyu da yer lisansının alınmasından sonra, santralın projelendirilebilmesi için gerekli olan son derece ayrıntılı yer araştırmalarına devam edilmiştir. Bu kapsamda, deprem, zemin, jeolojik, meteorolojik, hidrolik, çevre ve oşenografik etütler yapılırken, ODTÜ, Hacettepe Üniversitesi, Ege Üniversitesi, İTÜ, Boğaziçi Üniversitesi nin çeşitli bölümleriyle çok sayıda araştırma projeleri çerçevesinde işbirliği yapılmış, Deprem-Araştırma Enstitüsü, DSİ, EİE, MTA ve Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü gibi devlet kuruluşları çeşitli araştırmaları yürütmüşlerdir. Yer araştırmalarına paralel olarak Akkuyu'da, karayolu, elektrik, su bağlantıları, şantiye binaları, misafirhane, 20 geçici lojman, meteoroloji istasyonu, 60 mt yüksekliğinde rasat gibi altyapılar tamamlanmıştır. Ayrıca santral kuruluş yerinin tesviyesi, sosyal yol bağlantısı, sosyal site, tatlı su temini, atık su, dalgakıran ve liman projeleri, bir Türk Mühendislik Konsorsiyumuna hazırlattırılmıştır. Santral alanı tesviyesi, sosyal site bağlantısı ve dalgakıran liman tesisleri ihale edilerek işin önemli bir bölümü tamamlanmıştır. 23

24 1976 yılı içinde 3 İsviçre ve 1 Fransız firmasından oluşan bir müşavir-mühendislik konsorsiyumu ile işbirliği halinde proje ve ihale şartnameleri hazırlanmış, 1977 yılı başında nominal 600 MWe gücünde bir santralın nükleer ve türbin adaları ve yakıt teminiyle ilgili teklifler istenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, "kaynar sulu reaktör(bwr)" tipi santral teklif eden ve İsveç firmaları ASEA-Atom ile STAL-LAVAL'dan oluşan konsorsiyum seçilmiştir. Firmalarla uzun süre yürütülen sözleşme görüşmeleri zamanında karara bağlanamamış ve Eylül 1979'da görüşmeler kesilmiştir. Türkiye, Nükleer Silahların Yayılmasının Önlenmesi Anlaşması olan NPT'yi 1980 yılında imzalayıp onaylayarak nükleer silah imal etmeyeceğini ve bunların yayılmasına da aracı olmayacağını taahhüt etmiştir yılında ise Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı ile Safeguard anlaşması, yani Türkiye'deki nükleer santrallerin barışçıl anlaşmalara yönelik işletilip işletilmediğini tespit etmek üzere Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı uzmanlarının kontrolünü kabul eden anlaşma imzalanmıştır. Aynı yıl ÇNAEM de, TR-1 araştırma reaktörü havuzunun bir diğer köşesinde, TR-2 araştırma reaktörü kurulmuştur yılında Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) kurulmuştur ve lisanslama otoritesi olarak görevlendirilmiştir. Türkiye 1984 yılında OECD Nükleer Enerji Ajansı (NEA) ya üye olmuştur. Nükleer santral yerlerinin tespiti ve ilgili araştırmalar çok uzun zaman aldığından, 1980 yılı başlarında, Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) tarafından, ikinci santral yeri olarak Sinop un km batısındaki İnceburun mevkii seçilmiştir. Burası için ön araştırmalar tamamlanmış, fakat deprem açısından ortaya çıkan bazı sorunlarla ilgili çalışmalar durdurulunca, Sinop taki araştırmalar da hemen durdurulmuştur. 2 Kasım 1983 tarihinde yayınlanan bir kanun hükmünde kararname ile Nükleer Elektrik Santralleri Kurumu, NELSAK ın kurulması karara bağlanmıştır. Bununla beraber, yeni seçilen hükümet söz konusu kararnameyi yürürlüğe koymamış ve NELSAK ın kuruluşu gerçekleşmemiştir yılı sonbaharında 7 firmadan alınan tekliflere dayanarak hükümetçe alınan karar üzerine, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığınca 2 Kasım 1983 tarihinde; AECL (Kanada) firmasına Akkuyu da 634 MWe gücünde (sonra 665 MW ye çıkarıldı.) KWU (F.Almanya) firmasına Akkuyu da 990 MWe gücünde General Electric (ABD) firmasına Sinop ta 1185 MWe gücünde bir veya iki nükleer santral kurmak üzere niyet mektupları verilmiştir. 24

25 GE uzmanlarının Sinop ta yaptıkları incelemeler ve kuruluş yeriyle ilgili araştırmaları yürüten ODTÜ, MTA ve EİE uzmanlarıyla ve UAEA kanalıyla Türkiye ye davet edilen uzmanların yaptıkları görüşmeler sonucunda, deprem yönünden denizdeki fayların ne ölçüde aktif oldukları ayrıntılı olarak araştırılmadan kuruluş yerinin kabul edilebilirliğinin kesin karara bağlanamayacağı anlaşılmıştır. Bu nedenle görüşmelere ara verilmiş ve GE firması ihaleden çekilmiştir. AECL ve KWU firmalarıyla 30 Ağustos 1984 tarihine kadar sözleşme şartları üzerinde büyük ölçüde anlaşma sağlanmıştır. Adı geçen firmalar, dış para ihtiyacının tümünü karşılayacak şekilde kredi teklifleri de getirmiştir. Ayrıca, söz konusu firmalardan iç para ihtiyacının karşılanması için de finansman temin etmeleri istenmiş ve ihtiyacın bir bölümünü karşılayacak şekilde dış finansman temin edilmiştir. Bunların ötesinde, her iki firma da yakıt için dış finansman sağlayacaklarını taahhüt etmiştir. Eylül 1984'de, Başbakan Turgut Özal'ın F.Almanya ziyareti sırasında, "nükleer santrallerin imalatçı firmalarla oluşturulacak bir ortaklık vasıtasıyla kurulması, 15 yıl süreyle işletilmesi ve tüm borçların enerji satışlarıyla geri ödenmesinden sonra devredilmesi" tarzında yaptığı öneri, nükleer santral projesine yeni bir boyut kazandırmıştır. KWU firması; TEK, KWU ve diğer imalatçı firmaların iştirakleriyle kurulacak bir ortaklığın tüm teknik sorumluluğu, tesis ve 15 yıllık işletmeyi üstlenmesini kabul etmiş; fakat tesisin mülkiyetinin TEK'e ait olması, ortaklığın TEK adına ve hesabına yönetimi üstlenmesi ve sağlanacak finansmana devletçe garanti verilmesi hususlarında ısrar etmiştir. TEK tarafından; yalnızca üretilecek enerjinin alımı, fiyatı, borç taksitleri ve kar payının yurt dışına transferi için garanti verilebileceği, bunun dışında garanti verilemeyeceğinin bildirilmesi ve tesisin gecikmesi veya arızalanması halinde KWU tarafından borç taksitlerinin bir bölümünü ödenmesinin istenmesi üzerine Şubat 1985'de görüşmeler kesilmiştir. AECL firması ise, Mart 1985'ten itibaren görüşmelere davet edilmiş ve Ağustos 1985'te bir ön protokol imzalanmıştır. Buna göre kurulacak ortaklıkta TEK'in %40 ve AECL'in önderliğindeki diğer iç ve dış firmaların %60 oranında finansmanı temin etmeleri, TEK'çe temin edilecek finansmanın Türkiye ve geri kalan %60'lık finansmanın Kanada tarafından garanti edilmesi öngörülmüştür. Ortaklık ana sözleşmesi, uygulama anlaşması ve enerji satış sözleşmesi taslakları hazırlanmıştır. Ancak, Kanada hükümeti, ön protokole bağlanan şartları ve finansmanın %60'ını garanti etmeyi kabul etmemiş ve bunun üzerine 1986 yılının başlarından itibaren bu firma grubu ile de görüşmeler durdurulmuştur. V. Beş Yıllık Kalkınma Planın'da, "Plan döneminde enerji sektörünün iki büyük projesi Atatürk Barajı ve Nükleer Santraldir" ifadesi yer almışsa da hidroelektrik santrallere ağırlık verilmesi nedeniyle nükleer güç santrali ile ilgili herhangi bir faaliyet yapılmamıştır. Nisan 1986 da meydana gelen Çernobil nükleer santral kazasının yarattığı olumsuz ortam dolayısıyla Türkiye de nükleer santrallerle ilgili çalışmalar askıya alınmıştır yılında TEK Nükleer Santraller Dairesi Başkanlığı kapatılmış ve altındaki tecrübeli ve eğitimli personel kadrosunun bir bölümü TEK içinde dağıtılmış, önemli bir kısmı da TEK den ayrılmıştır yılında Arjantin le ortak bir proje yürütmek amacıyla başlatılan çalışmalar da çeşitli hukuki, mali ve teknolojik nedenlerle 1991 başlarında bu girişimden vazgeçilmiştir. 25

26 Ekim 1992 de TEK, dünyadaki belli başlı nükleer santral imalatçısı firmalara bir mektup yazarak, 2002 yılında devreye girecek şekilde, 1000 MW gücünde bir veya iki üniteli nükleer santralın Türkiye de anahtar teslim veya Yap-İşlet-Devret olarak kurulması için teknik ve mali konularda bilgi istemiştir. Ocak-1993 tarihinde, Akkuyu Nükleer Santralı Projesi Resmi Gazete de yayınlanarak tekrar yatırım programına alınmıştır. Ocak 1994 te, nükleer güç santralı ile ilgili olarak, dünyadaki güncel durumu değerlendirmek, Türkiye için öneride bulunmak ve teknik şartnameleri güncelleştirmek ve hazırlamak üzere bir danışman firma seçimi için teklif istenmiştir. TEK, Bakanlar Kurulunun tarih ve 93/4789 sayılı Kararı ile, Türkiye Elektrik Üretim-İletim A.Ş. (TEAŞ) ve Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş. (TEDAŞ) adı altında iki ayrı İktisadi Devlet Teşekkülü olarak yeniden yapılandırılmıştır yılında TEAŞ ve TEDAŞ tüzel kişiliklerine kavuşmuşlardır. Bu tarihten sonra, nükleer santral çalışmalarına TEAŞ bünyesinde devam edilmiştir. Önceki ihale sürecinde tecrübe kazanmış ve eğitilmiş personelin dağıtılmış olması sebebiyle Şubat-1995 tarihinde, ihale öncesi çalışmaları gerçekleştirmek için G.Kore nin KAERI ve Türkiye nin GAMB firmaları ile bir sözleşme imzalanmıştır. Akkuyu Nükleer Santralı için 17 Aralık 1996 tarihinde uluslararası ihaleye çıkılmıştır. 16 Haziran 1997 tarihinde tekliflerin değerlendirilmesi ve sözleşme görüşmeleri müşavirlik hizmetleri için davet usulü ile uluslararası ihaleye çıkılmıştır. 15 Ekim 1997 tarihinde Akkuyu Nükleer Santralı için, aşağıda listelenen 3 konsorsiyumdan teklif alınmıştır: NPI Konsorsiyumu (Fransa-Almanya), WESTİNGHOUSE Konsorsiyumu (ABD-Japonya), CANDU Konsorsiyumu (Kanada-Japonya). Şubat 1998 tarihinde tekliflerin değerlendirilmesi ve sözleşme görüşmeleri müşavirlik hizmetleri için İspanyol "Empresarios Agrupados Internacional S.A." danışmanlık firması ile sözleşme imzalanmış ve Mart 1998'de tekliflerin değerlendirilmesine başlanmıştır. Bu ihale de, çeşitli sebeplerden dolayı kararın açıklanması 8 kez ertelendikten sonra, 25 Temmuz 2000 de Bakanlar Kurulu Kararı ile iptal edilmiş ve ikinci defa kurulmuş olan TEAŞ Nükleer Santraller Dairesi Başkanlığı tekrar kapatılmıştır. 26