T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ OFM FİZİK ÖĞRETMENLİĞİ

Transkript

1 T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ OFM FİZİK ÖĞRETMENLİĞİ ALAN EĞİTİMİNDE ARAŞTIRMA PROJESİ Nükleer Enerji Hazırlayan: Öznur Kaymak Öğretim Elemanı Adı-Soyadı : RIZA DEMİRBİLEK İSTANBUL,2008

2 İÇİNDEKİLER I. DÜNYADA ENERJİ... 1 II. NÜKLEER ENERJİ... 4 III. NÜKLEER REAKTÖR TASARIM STRATEJİLERİ... 6 IV. NESİL TASARIM STRATEJİLERİ Sürdürülebilirlik Ekonomi Güvenlik ve Güvenilirlik Yayılma Direnci ve Fiziksel Korum... 9 IV. NÜKLEER SANTRALLER... 9 NÜKLEER SANTRALLERİN YARARLARI NÜKLEER SANTRALLERİN ZARARLARI V. SONUÇ KAYNAKLAR

3 I. DÜNYA DA ENERJİ Dünyamızın enerji kaynakları; fosil, yenilenebilir ve yeni enerji kaynakları olarak sınıflandırılır. Kömür, petrol ve doğal gaz, fosil kaynaklardır. Su, güneş, rüzgâr, jeotermal ve biyokütle yenilenebilir kaynakları oluşturur. Nükleer enerji, yakıt hücreleri ve hidrojen enerjisi gibi, yakın zamanlarda gündeme gelmiş olan kaynaklarsa, yeni kaynaklar olarak sınıflandırılır. Bir diğer sınıflandırma ise birincil-ikincil şeklindedir; başka enerji kaynaklarından elde edilmemiş enerji kaynakları birincil, diğerleri ise ikincil kaynaklardır. Birincil kaynaklara örnek olarak; fosil yakıtlar, hidro, nükleer, güneş ve rüzgar verilebilir yılı itibariyle birincil kaynaklardan enerji üretimi 8,6 milyar ton petrol eşdeğerindedir ve %75 i fosil yakıtlardan sağlanmıştır. Petrol, doğal gaz ve kömürün bu üretimdeki payları sırasıyla %39,4, %23,0 ve %22,4 dür. Hidro, nükleer ve diğer kaynaklardan üretilen elektrik, %7,1, %6,6 ve %0,7 lik paylarla dördüncü, beşinci ve altıncı sırada yer alır. [1] 2000 yılında, dünyadaki 6 milyar insanın enerji tüketim hızı, yılda 420 EJ dür (Exa Joule=10 18 Joule). Bu tüketimin %68 i, sanayileşmiş ülkelerdeki 0.9 milyar kişi tarafından; %32 si ise, gelişmekte olan ülkelerdeki 5.1 milyar kişi tarafından harcanmıştır. Dünyada kişi başına düşen ortalama tüketim 63 GJ iken; gelişmiş ülkelerde 250 GJ, ABD da ise 400 GJ dür. Gelişmekte olan ülkelerde ise kişi başına yılda ortalama 25 GJ düşerken, Türkiye de ise 54 GJ tüketilmektedir. [2] 2006 yılında ise, toplam enerji tüketimi 6,5 milyarı bulan dünya nüfusu ile 450 EJ seviyesine ulaşmıştır, ortalama 10 milyar ton petrole eşdeğerdir. Tüketim açısından, kişi başına düşen dünya ortalaması ise 70 GJ dür. Dünya ekonomisinin yılda ortalama %3 büyüdüğü, ekonomilerin enerji yoğunluğunun tasarruflar aracılığıyla yılda ortalama %1 azaldığı düşünülerek, dünya enerji talebinin 2030 yılına kadar azalan bir hızla artıp, 8,3 milyar artarak, 760 EJ seviyesine ulaşacağı tahmin ediliyor. [3] 1

4 Şekil 1: Dünya Enerji Tüketimi : (Katrilyon BTU / Yıllar) (1 BTU = 1055 Joule) Dünyada, şimdiki tüketim hızlarıyla yaklaşık 200 yıl yetecek kadar 1 trilyon ton kömür, 80 yıl yetecek kadar milyar ton (2-3 trilyon varil) petrol, yıl yetecek kadar 150 trilyon metreküp doğal gaz olduğu tahmin ediliyor. [1] Bu tahminlerin daha yüksek ve daha alcak değerlere sahip olduğunu söyleyen kaynaklarda mevcut. Şekil 2: Dünayada Var Olan fosil Enerji Kaynakları 2

5 Şekil 3: Dünya Kömür Tüketimi: Şekil 4: Dünya Petrol Tüketimi:

6 Şekil 5: Dünya Doğal Gaz Tüketimi: II. NÜKLEER ENERJİ Dünyamız, fosil rezervlerinin aşırı tüketiminden kaynaklanan çevre hasarı ve makul fiyatlarla enerji temin edebilme güvencesine sahip olamamak gibi iki tehditle birden, aynı anda karşı karşıyadır. Hakim yaşam biçimlerinde ve gelecekten beklentilerde önemli bir değişiklik olmadığı takdirde, yenilenebilir enerji kaynaklarının, daha yoğun enerji kaynaklarıyla desteklenmeleri gerekir. Bu bağlamda, yoğun enerji kaynağı olan nükleer enerji karşımıza çıkmaktadır. Nükleer enerji, atom çekirdeklerinin parçalanması veya birleşmesi sonucunda açığa çıkan enerji türüdür. Ağır atom çekirdeklerinin nötronlarla bombardımanı sonucunda bu çekirdeklerin parçalanması sağlanabilir; bu tepkimeye "fisyon" adı verilmektedir. İki küçük atom çekirdeklerinin birleşme tepkimeleri de büyük bir enerjinin açığa çıkmasına sebep olmaktadır. Bu birleşme tepkimesine "füzyon" adı verilmektedir. [4] 4

7 Şekil 6: Çekirdek reaksiyonları Nükleer reaktörlerle, fisyon veya füzyon reaksiyonları ile elde edilen enerji elektriğe çevrilir. İki şekilde de açığa çıkan enerji ısıya dönüştürüldükten sonra bu enerji ile su kaynatılıp buhar elde edilir. Sonra bu buhar, termik santrallerde olduğu gibi, yüksek basınç altında bir türbine gönderilir ve türbin dönerken, kendisine bağlı bir elektrik jeneratörünü de döndürünce, elektrik enerjisi üretilir. Şekil 7: Nükleer Enerji Üretimi Dünyada ki birçok nükleer santral fisyona dayalı çalışır. Bu nükleer santrallerin temel yakıtı uranyum; 92 proton sayısıyla, nötron sayıları farklı olan U-235 ve U-238 izotoplarından oluşur. Nötron çarpmasıyla parçalanan U-235 çekirdeği fisildir. Fisil, yavaş veya hızlı nötronların çarpmasıyla parçalanan çekirdeklere denir. 5

8 Şekil 8: Fisyondaki zincir tepkimesi U-235 kütlesi nötronlarla tepkimeye girdiğinde çekirdekler parçalanır ve bazı radyasyon ışımaları ve nötronlar oluşur. Parçalanmalardan açığa çıkan nötronlar sonra başka fisil çekirdeklere çarpar ve buradan yine nötronlar ve enerji açığa çıkar. Zincirleme tepkimelerin olduğu bu ortama nükleer reaktörün kalbi denir. [2] Reaktör kalbinde yakıt olarak kullanılan uranyum zamanla fakirleşir ve belli bir zamandan sonra değiştirilmesi gerekir. Kullanılan yakıtlar kimyasal yöntemlerle parçalanır ve işe yarar izotoplar içlerinden alınır. Geride kalan kimyasal çözeltilerde işe yaramayan üst düzeyde radyoaktif olan çekirdekler kalır. Bu sıvı atıkların radyoaktiviteleri zararsız düzeylere inene kadar, çevreye zarar vermemesi için zırhlanıp, güvenli bir depolama yardımıyla saklanması gerekir. III. NÜKLEER REAKTÖR TASARIM STRATEJİLERİ Nükleer reaktörlerin gelişim süreci yıllara göre şu şekildedir [3] ; I Nesil Reaktörler olarak adlandırılan, ilk reaktörler 1950 ve 1960 lı yıllarda inşa edilmiştir li yıllarda II. Nesil ticari güç santralleri kurulmuştur. III. Nesil reaktörler, güvenlik ve ekonomi açısından geliştirilmiş 1990 lı yıllarda oluşturulmuştur. III. Nesil reaktörlerin geliştirilmesi yönünde devam eden çalışmalar, III+ Nesil diye adlandırılmıştır. Gün geçtikçe artan enerji ihtiyacının ekonomik ve güvenli şekilde sağlanması, asgari atık ve yayılmaya dirençli olma hedefleri ise IV. Nesil tasarımlarını oluşturmuştur. 6

9 Şekil 9: Nükleer Reaktör Gelişimi IV. NESİL TASARIM STRATEJİLERİ ABD başta olmak üzere 10 ülke, IV. Nesil nükleer enerji sistemleri üzerinde, 100 den fazla uzmanın katılımıyla bir ekip kurarak, araştırmaları işbirliği içerisinde gerçekleştiriyor. IV. Nesil nükleer enerji hedef alanları sürdürülebilirlik, ekonomi, güvenlik ve güvenirlilik, yayılma direnci ve fiziksel koruma olarak 4 ana başlık altında belirlendi [3]. İlk hedef alanı Sürdürülebilirlik ; doğal kaynakların ve çevrenin korunmasını, gelecek nesillerin enerji üretmek için kaynak sıkıntısı çekmemesini şart koşuyor. Nükleer enerjinin bir hedefi de Ekonomi ; santrallerin daha az maliyete sahip olması gerektiğidir. Bir diğer hedef ise özellikle kamunun odaklandığı bir nokta olan Güvenlik ve Güvenirlilik tir. Son hedef olan Yayılma Direnci ve Fiziksel Koruma ise nükleer enerjinin nükleer silah edinme aracı olarak yaygın hale gelebilme kaygısına karşılık oluşturuluyor. 1. Sürdürülebilirlik Sürdürülebilirlik kendi içinde kaynak kullanımı, atığın azaltılması ve yönetimi şeklinde iki hedef altında inceleniyor. Mevcut uranyum kaynaklarının ve atık depolama kapasitelerinin sınırlılığı bakımından, yakıt döngüsü nükleer enerjinin sürdürebilirliğinin ana hedefidir. Yakıt kaynaklarının uzun vadeli yeterliliğinin güvence altına alınması ve radyoaktif atıkların asgariye indirilmesi olmak üzere, iki alt hedefi vardır. Hedeflere 7

10 ulaşıldığı taktirde nükleer enerjide önemli bir sorun olan atıkların minumum düzeye çekilmesiyle çevreye verilen zarar indirgenecektir. Nükleer güç teknolojisinin ana maddesi olan uranyumun ilk yıllarda kıt bir kaynak olduğu düşünülürdü. Dünya da bugünün teknolojisi kullanılarak şimdiki fiyatlarla çıkartılabilecek olan doğal uranyumun bilinen rezervler i 3,5 milyon ton dolayındadır. Askeri stoklarla birlikte, tahmini rezervler 4,8 milyon tonu bulabilmektedir. [5] Dolayısıyla, bilinen ve tahmini ekonomik uranyum kaynakları, tek geçişli yakıt döngüsünü en azından yüzyılın ortalarına kadar desteklemeye yeterlidir. ABD nin da başta yer aldığı bazı ülkeler, nükleer silahların yayılması endişesiyle tek geçişli yakıt döngüsü ne geri döndüler. Halbuki bu döngü doğal uranyum gereksinimi açısından, enerji üretimi için ağırlıklı olarak doğal uranyumun düşük oranlı U-235 bileşenine dayandığından, kaynak kullanımı en yoğun olan ve en fazla miktarda atığı üreten döngüdür. 2. Ekonomi IV. Nesil tasarımlar, ilk yatırım maliyetlerini azaltıp inşaat sürelerini kısaltarak, bu yükü hafifletmeyi hedefliyor. Yaşam Döngüsü Maliyeti ve Sermaye Riski olarak iki hedefi var. Yaşam Döngüsü Maliyeti; yaşam döngüsü maliyetlerinin azaltılması, daha düşük santral maliyetleri ve daha kısa inşaat süreleriyle başarılabilir. Sermaye Riski; nükleer projelerin ekonomik risklerini ve belirsizliklerini asgariye indiren maliyet tahminin yapılmasıyla azaltılabilir. İkinci hedef olan ekonomik etkenlerinde olumlu gelişmeler göstermesiyle, nükleer enerjiye yatırımlar artabilir. 3. Güvenlik ve Güvenilirlik Güvenlik ve güvenilirlik hedefleri; güvenli ve güvenilir işletme, kazaların gelişkin yönetimi ve sonuçlarının asgariye indirilmesi, saha dışı acil durum önlemlerine ihtiyacın azaltılması unsurlarını kapsıyor. Üç aşamada inceleniyor, bunlar; işletme güvenliği ve güvenilirliği: malzemeler için uzun hizmet süreleri ve yakıtlar için yüksek yanma yeteneği gerekir. Kalp Hasarı: IV. Nesil nükleer tasarımına göre enerji sistemlerinde kalp hasarının oluşma olasılığı ve oluştuğu takdirde düzeyinin çok düşük olması gerekir. Saha Dışı Acil Durum Yanıtı: Reaktör sahası dışındaki acil durum önlemlerine olan ihtiyacın azaltılmasıdır. Güvenlik özelliklerinin artırılması, konuda uzman olmayan bireyler tarafından kolayca anlaşılabilen güvenlik özelliklerinin sağlanması, kamuoyunda da nükleer enerji ile ilgili kuşkuları ortadan kaldırır. En önemli sorunlardan biri olan güvenlik sorununun çözülmesi ile nükleer enerji için güven sağlanmış, çevre ve insan korunmuş olur. 8

11 4. Yayılma Direnci ve Fiziksel Koruma Yayılma direnci ve fiziksel koruma, nükleer malzemelerin ve tesislerin kontrolü ve güvence altına alınması için gereken önlemleri inceler. Bu hedeflerin amacı, nükleer enerji sistemlerinin sahip olduğu yayılma direncinin etkinliğini, gelişen yeni koşullar altında sürdürmek ve yeni tesislerin terörizme karşı fiziksel korumasını güçlendirmektir. IV. NÜKLEER SANTRALLER Sanayi devrimi ile başlayan süreçte her zaman enerjiye ihtiyaç duyulmuştur. Dünya ülkelerinde çoğunlukla bu enerji ihtiyacı da fosil kaynaklarla giderilmiştir. Enerjiyi güvenli ve ucuz bir şekilde temin etmek ülkeleri ekonomik refaha götürmüştür. Çünkü ucuz ve sürekli üretim sağlayan ülkeler, ekonomilerini sürekli büyütmüştür. Dünya nüfusunun ve enerji tüketiminin her geçen gün artması, sınırlı rezervleri bilinçli harcama ve küresel ısınma sorununa biraz olsun katkı sağlamak için bilinçsiz kullanımı azaltmak gerektiğini göstermiştir. Çevreye en az zarar veribilen, uygun fiyatlarda ve sürekli enerji üretimini sağlayabilmek için yoğun enerji üreten nükleer enerji, bu aşamada karşımıza çıkmıştır. Bu nedenle, nükleer yakıtların kullanılmasıyla nükleer enerji üretme metodu günümüzün en önemli enerji üretme mekanizmaları arasına girmiştir. Gerek yüksek enerji üretmesi gerek ise çevre dostu olması dünyada bütün ilgiyi nükleer enerji üzerine çekmiştir. Nükleer santrallerin temel yakıtı Uranyumdur. Günümüzde kg ı 80 ABD dolarına maledilen görünür rezervlerden uranyum üretilir. Dünyada uranyumun bilinen rezervleri 3,5 milyon ton dolayındadır. Askeri stoklarla birlikte, tahmini rezervler 4,8 milyon tonu bulabilir [5]. Dünyada mevcut reaktörlerin uranyum tüketimi, 1991 yılında toplam ton olmuştur. Kısa dönem için yapılan tahminler, uranyum tüketiminin 2000 yılında ton, 2010 yılında tona yükseleceğini göstermektedir. Türkiye de uranyum aramalarına 1990 yılı sonuna kadar devam edilmiş ve 5 yatakta toplam ton uranyum rezervi ortaya konulmuştur. 9

12 Şekil 10: Türkiye nin Nükleer Hammadde Kaynakları NÜKLEER SANTRALLERİN YARARLARI Nükleer santraller yoğun enerji kaynaklarıdır. Bir kilogram Nükleer fizyondan(u235) MJ luk enerji elde edilirken, 1 kilogram linyitten MJ, petrolden MJ, hidrojenden 121 MJ ve 1m³ dogal gazdan ise 39 MJ luk enerji elde edilir. [3] Tablo1: Bazı Kaynakların Enerji Yoğunlukları Kaynak Enerji Yoğunluğu Birim % Karbon CO 2 Nükleer fizyondan(u235) MJ/kg Linyit MJ/kg Petrol MJ/kg g/mj Dogal gaz 39 MJ/m g/mj Hidrojen 121 MJ/kg 0 Enerji sağlamak için karşımıza çıkan bir diğer örnek ise, yenilenebilir enerji kaynakları; hidroelektrik, rüzgar, hidrojen, güneş, su, jeotermal ve biyokütledir. Bu kaynaklar yoğun 10

13 enerji üretmezler. Ayrıca coğrafi açıdan her yerde bol bulunmamaları, hidrojen ve rüzgar dışındaki kaynaklarında üretiminin çok pahalı olması dezevantajlarındandır. Bu kaynakların avantajlı yanları da; yenilenebilir, yani tükenmez olmalarıdır ve doğal kaynak olmaları nedeniyle çevreyi kirleten zararlı atık ya da gazları olmamasıdır. [1] Ülkemizin nükleer santrallere sahip olması, enerjide dışarıya olan bağımlılığımızın azalacağı anlamına gelmektedir. Enerji üretiminde kullanılan fosil yakıtlara; kömür, petrol ve doğal gaza bakacak olursak; Ülkemizde önemli sayılabilecek bir doğal gaz rezervi yoktur. Türkiye, doğal gazı Rusya dan ithal eden 19 ülke arasında dördüncü sıradadır. Avrupa ülkeleri arasında, Almanya'dan sonra ikinci en büyük gaz ithalatçısıdır. TÜBİTAK-MAM Enerji Enstitüsü Müdürü Doç. Dr. Mustafa Tırıs şunları söylemiştir: 2006 yılında 30 milyar metreküp mertebesine ulaşmış doğal gaz tüketimimizin, 2010 yılında 44 milyar metreküpe, 2015 yılında ise 54 milyar metreküpe çıkacağı tahmin ediliyor. Doğal gazda yüzde 97 oranında dışa bağımlı durumda olan Türkiye, bu talebini çeşitlendirilmiş ithalat portföyünden sağlamaktadır. [6] Karakaya ve Koraş da doğal gaz için imzalanan 3 ayrı anlaşma ile Türkiye nin Rusya ya yaklaşık %67 oranında bağımlı hale gelmesini 'Ankara'nın stratejik bir hatası' olarak değerlendirdi. Bu anlaşmalarla Türkiye Rusya dan aldığı gazı başka devletlere satamaz ve başka devletlerden de doğal gaz ithal edemez. [7] Bunların yanı sıra, elektrik üretiminde de ithal doğal gaza giderek artan bağımlılık elektrik maliyetlerinin artmasına sebep olmuştur [8]. Nükleer santrallere duyulan ihtiyaç burada da karşımıza çıkmıştır. Kömür, ülkemizin sahip olduğu önemli doğal kaynaklardan biridir. Türkiye de yaklaşık 8,2 milyar ton linyit rezervi bulunmaktadır. Ülkemiz kömür rezervlerinin büyüklüğü bakımından dünyada 11. sıradadır.(tamzok,2005) Ama ülkemiz sahip olduğu bu kaynağı elektrik enerji üretiminde fazla kullanmamaktadır yılında elektrik enerjisinin %19,3ü yerli kömürlerden üretilmiştir. %43,5 i ithal doğal gazdan, %25,6sı hidrolik kaynaklardan, %6,2s ithal kömürlerden, %5,4ü ise diğer kaynaklardan üretilmiştir. [8] Petrol açısından ise Türkiye çok fazla petrol sahalarına sahip değildir. Bilinen en büyük petrol sahamız Batı Raman dır. Petrol sahalarımızdan 2000 yılında, 13,5 milyon varil (yaklaşık 2 milyon ton) ham petrol üretilmiştir. Üretim her yıl azalarak devam etmektedir. Üretilen ham petrol yaklaşık olarak ülkemiz ihtiyaçlarının %12 sini karşılamaktadır. [1] korunabilir alanda kurabilir ve kontrolünü sağlayabiliriz. Örneğin; doğal gazın dış kaynaklı olması ve olası bir teröre karşı da korunması oldukça güçtür. (Toplamı 1200 kilometre olan boru hattının, Karadeniz kısmında metre derinliğe boru döşenmiştir. ) Nükleer santrallerin havaya zararlı gaz salınımı yapmaması bir diğer yararıdır. Dünya da 2000 yılında, enerji elde edebilmek için atmosfere 6.2 milyar ton karbon eşdeğeri (22.5 milyar ton karbondioksit) salınmıştır. Bunun %44 ü petrol, %35 i kömür, %21 i ise doğal gaza aittir. ABD, Çin, Rusya, Japonya ve Hindistan ise sırasıyla atmosfere en çok karbondioksit salınımı yapan ülkelerdir ve salınımın %51 ini sadece bu beş devlet 11

14 oluşturur. Yapılan tahminlere göre; 2010 yılında 7.8 ton, 2020 yılında da 9.8 milyar ton karbon eşdeğerine yükselecektir. Atmosfere zararlı bir gaz salmayan, enerji türleri; hidro, rüzgar, güneş, jeotermal, biyokütle ve nükleerdir. Fosil yakıtların atmosfere saldığı en önemli zararlı gazlar; kükürtdioksit, karbondioksit, metan ve nitrik oksitdir. Kükürtdioksit asit yağmurlarına neden olurken, karbondioksit, metan ve nitrik oksit (sera gazları) ise atmosferin ısınmasına yol açar. Sera gazlarından en çok atmosfere karbondioksit salınır. Geçen yüzyıl içinde sera gazları 7 watt/m2 lik ısınmaya neden olurken bu da günesin parlaklığında %1 lik bir artışa denk geliyor. Yılda ortalama 0,75 C atmosfer sıcaklığını artırıyor. [9] NÜKLEER SANTRALLERİN ZARARLARI Nükleer santrallerin en önemli sorunu atık yakıt sorunudur. Radyoaktif bir maddenin aktivitesinin yarıya inmesi için gereken süreye Yarı Ömür denir ve bir maddenin etkisini kaybetmesi için yaklaşık 10 yarı ömür geçirmesi gerekir. Nükleer atıklardan; Stronsiyum- 90 ve Sezyum-137 gibi çekirdeklerin sırasıyla yaklaşık yarı ömürleri 28 ve 30 yıl kadardır. [10] Sonuç olarak bu atıkların 300 yıl kadar güvenli bir şekilde saklanması gerekir. Bazı çekirdekler ise çok daha uzun yarı ömürlere sahip. Örneğin; plutonyumun yıldır ve etkisini kaybetmesi için yıl gerekmektedir. Bu atıkların uzun vadeli depolanmak üzere camlaştırılıp çelik varillere konularak, yer altı sularının bulunmadığı, fay hatlarına uzak, yani depreme dayanıklı yeraltı galerilerinde saklanmaları düşünülmektedir. Camlaştırmanın amacı, herhangi bir kırılma durumunda sadece kırılma yüzeyindeki aktif çekirdeklerin sızabiliyor olması ve içindekilerin hareketsiz kalmasıdır. Ayrıca cam yüzeyin dışına, paslanmaz çelikten yapılan dış bir kap daha konulur. Böylelikle atıklar hem cam hem de çelik tarafından korunmuş olur. Cam çok dayanıklı bir maddedir. Bir yılda yaklaşık 1/ oranında çözülüyor. Cam bu kadar dayanırsa sorun yok ancak camın korumasının etkisiz hale geldiğini düşünelim. Camın dışında titanyum alaşımından oluşan iki çeperli çelik bir zırh bulunur. Bu zırhın yıllık aşınma hızı 0,01 mm olarak tespit edilmiştir. Yani çelik zırh 1 cm genişliğinde olursa bin yıllık bir koruma süresi olur. Fakat pek çok malzeme gibi çelik alaşımları da yüksek radyasyon karşısında kırılgan hale gelmektedir. Bu aşamada, radyoaktif çekirdekleri depolamak için kullanılan malzemelerin, uzun sürelerle yüksek radyasyon altındaki davranışının daha detaylı araştırmak ve öğrenmek gerekir. [1] Bir diğer önemli konu ise nükleer santrallerin yapılacağı yerin doğru seçilmesidir. En önemlisi reaktörün yapılacağı bölgenin sismik ve meteorolojik özellikleridir. Sismik; her tür enerjinin; gürültü, darbe, patlama v.s. oluşturduğu dalganın yayınımından hareketle ortaya çıkar. Sismik özellik, meydana gelebilecek bir depremde nükleer santrale ne kadarlık bir ivmeyle kuvvet uygulanacağını belirler. Nükleer santraller, genel olarak santral sahasından 60 km uzaklıkta 8 büyüklüğünde(richter ölçeğine uygun) ve 30 km derinliğinde 6,5 büyüklüğünde olabilecek depremlere karşı önlem alınarak tasarlanır. [11] 12

15 Meteorolojik olaylarda ise; hortum, tayfun, sel gibi doğal afetler göz önünde bulundurularak santrallerin tasarlanması gerekir. Nükleer santrallerde bir diğer önemli kriter ise santrallerin işletme güvenliğinin tehlikeye girmesidir. Altın a göre işletme sırasında reaktörün kalbine zarar verebilmek çok zordur. Reaktörün kalbi üzerine ultra güvenlik sistemleri üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Amaç, olabilecek her türlü etkiye karşı, ultra güvenlikli reaktörün soğutucu kaybına uğramamasıdır. [2] 1979 yılında, ABD nin Three Mile Island santralindeki ünitelerden birinde soğuutucu kaybı sonucu reaktör kalbi erimiştir. Kazada ölen olmamış, radyasyon salınımı kontrol altına alındığından çevreye çok etkisi olmamıştır. Ancak aynı kaza 1986 yılında Sovyetler Birliği nin Çernobil kentindeki Nükleer Güç Reaktörünün 4. ünitesinde olduğunda kontrol altına alınamamıştır. 30 dan fazla insan ölmüş ve oluşan radyasyon bulutu haftalarca Avrupa üzeride dolaşmış ve yağmur ile beraber besinlere karışmıştır. Bu olayla birlikte kamuoyunun güveni nükleer enerjiye karşı sarsılmış. [12] Şekil 11: Çernobil 4. reaktörün felaketten sonraki durumu Bir diğer zarar ise nükleer santrallerin silah teknolojisinde yayılması ve anarşik eylemlere uygun olarak kullanılmasıdır. Bu konu üzerinde de çalışmalar yapılmaktadır; nükleer yakıt döngüsünde değişiklikler yaparak bu hedeflerin engellenmesi tasarlanmaktadır. Yakıt olarak uranyumdan toryuma yönelme bu tasarımların içinde yer almaktadır. SONUÇ 1950 li yıllarda başlayıp süregelen nükleer santrallerden enerji üretimini gerçekleştirmek için şu an dünyada 443 nükleer reaktör bulunmaktadır. [13] Bu reaktörler 34 ayrı ülkede bulunmakla birlikte toplam gücü 371 GW olup dünya enerji talebinin %16 sını karşılamaktadır. 13

16 1970 li yıllarda, ülkemiz ileriye yönelik enerji planlarında, nükleer güç santrallerine önemli yer vermiştir. Ancak bu konudaki çalışmalar hala bir sonuca ulaştırılamamıştır. Ülkemizde, nüfus artışı, sanayileşme süreci, gelişen teknoloji ile artan elektrik kullanımından dolayı, enerji talebi artmıştır. Enerji üretiminde kullanılabilecek yüksek kalorili kömür rezervlerimiz, zengin petrol ya da doğal gaz kaynaklarımız yoktur li yıllarda karşılaşılabilecek enerji darboğazını aşabilmek için nükleer enerji kullanımına geçiş kaçınılmaz görülmektedir. Nükleer santralde kullanılacak yakıtın çıkarılması, işlenmesi, zenginleştirilmesi ve kullanılması aşamasında kirlenme olduğu gibi, güç reaktörlerinde ve atıkların işlenmesi ile depolanması sırasında da çevre kirlenmesi oluşmaktadır. Gaz, sıvı, katı haldeki radyoaktif atıklar çevreyi kirletmekte ve tüm canlıları etkiliyebilmektedir. Bugün ülkemizde gelişmiş bir nükleer enerji endüstrisi olmadığından bu tip sorunlar henüz mevcut değildir. Ancak önümüzdeki yıllarda bu teknolojinin de ülkemize girmesiyle karşılaşılacak tüm sorunların şimdiden tespit edilerek, alınması gereken önlemlerin belirlenmesi, çevre ve canlı sağlığı bakımından önem taşımaktadır. Nükleer enerjiyi kullanan dünya ülkelerinde olduğu gibi ülkemizde de araştırmalar yapılmalıdır. IV. Nesil nükleer santrallerinin, atık sorununu minumuma indirgeme hedefinin başarılı olması halinde, mutlaka bizde gelişmeleri takip etmeli nükleer enerjiden yararlanmalıyız. Enerji üretiminde yoğun enerji üretebilecek kaynaklarımızın olmayışı, doğal gaz ve petrol fiyatlarındaki artış ile havaya salınan karbondioksit miktarı nükleer enerjiyi karşımıza çıkarmaktadır. Bu konuda zamanın gerisinde kalmış olan ülkemizin bir an önce bu teknolojiyi hayata geçirmesi az da olsa enerji güvenliğimizi rahatlatması gerekmektedir. Enerji güvenliğimizin sağlanması ve düşük emisyonlarla enerji üretimi sağlamak açısından da nükleer enerji çok önemlidir. KAYNAKLAR [1] A.Vural, Bilim ve Teknik, Yeni Ufuklara, Enerji, Tübitak,Ocak2002 [2] A.Vural, Bilim ve Teknik, Yeni Ufuklara, Nükleer Enerji, Tübitak, Ağustos 2004 [3] A.Vural, Bilim ve Teknik, Yeni Ufuklara, 4. Nesil Nükleer Santraller, Aralık 2007 [4] Nükleer Enerji, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, [5] Nükleer Enerji Hammaddeleri Uranyum Toryum, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Enerji Hammaddeleri Alt Komisyonu Jeotermal Enerji Çalışma Grubu Raporu, T.C. Başbakanlık Devlet Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı, Yayın No:DPT : ÖİK: 487, Ankara

17 [6] Enerjide dışa bağımlılık riski, Cumhuriyet, Ekim 2008, [7] Tamzok, N. Kömür Kömür Rezervlerine Sahip Ülkelerde Elektrik Üretiminde Kullanılan Kaynakların Seçimi Ve Türkiye nin Konumu, TMMOB V. Enerji Sempozyumu, TMMOB, Ankara, Aralık 2005 [8] D. Karakaya F. Koraş, Enerji Bağlamında Türkiye- Rusya İlişkileri, Enerji Stratejileri, TÜRKSAM, Temmuz 2005, [10] Görür, Ş. Çevresel Radyoaktivite İle Bu Çevrede Yasayanlara Ait Diş Örneklerindeki Radyoaktivite Arasındaki İliskinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Fizik Anabilimdalı, Çukurova Üniversitesi, Adana(2006) [9] Uyar, Tanay S. Güçlenen Rüzgar Gelecek On Yılın Enerjisi, Kocaeli Üniversitesi Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynak ve Teknolojileri Araştırma Birimi [11] Isısan, Yenilenebilir Enerjiler Alternatif Sistemler, (s.607), Isısan Çalışmaları No:375 [12] Çernobil, [13]Bilim haberleri, Dünyada nükleer enerji, Mayıs(2008), Tablo1: International Energy Outlook 2008, World Energy Demand and Economic Outlook, Mayıs2009, Tablo2: International Energy Outlook 2008, World Coal Consumption by Country Grouping, , Tablo3: International Energy Outlook 2008, Nominal World Oil Prices in three Cases, , Tablo4: International Energy Outlook 2008, World Natural Gas Consumption, , 15