Nükleer santral kazasından 5 yıl sonra bugün Fukuşima da Durum, Yeni Nükleer Santrallar için Alınacak Dersler Sunan: Yüksel Atakan, Dr., Radyasyon Fizikçisi,, ybatakan@gmail.com
GİRİŞ Folyelerden oluşan aşağıdaki yazı dizisi, Mayıs 2015 de Ankara Fizik Müh. Odasında (FMO) yaptığım sunumların güncellenmesidir. Japon hükümeti, ülkedeki toplam 54 nükleer reaktörden, o gün çalışan, 43 reaktörü 11 Mart 2011 kazasından sonra durdurmuştur. Bugün Japonya da sadece güneydeki Sendai de 2 reaktör tekrar çalıştırılıyor. 23 reaktörün işletilmesi için yetkili kurumlara başvurulmuş olup bunlar için ilgili denetim ve yargı yolları aşılmaya çalışılıyor. Kazdan önceki 54 reaktör ülkenin %30 elektrik gereksinimini karşılıyordu. İşletmeden çıkarılanlar sonucu ileride 43 reaktörün Japonya da çalışması bekleniyor. Bunların tekrar işletmeye açılmaması için Japonya da nükleer karşıtlar git gide destek buluyorlar. Japonya da bugün yeni bir nükleer santralın yapımı ise sürüyor. Ancak artırılmış güvenlik önlemlerinin yerine getirilebilmesi için yapımı gecikiyor.
Bu konuyla ilgilenenler aşağıdaki yayınlarda daha ayrıntılı bilgiler de bulabilirler: 1. Ülkemizde kurulacak nükleer santrallarla ilgili radyasyon güvenliği (FMO Teknik Raporu, Y.Atakan, 50 sayfa, www.fmo.org.tr) 2. Fukuşima kazasının 4.yılında durum (Bilim ve Gelecek dergisi Nisan 2015) 3. Radyasyon ve Sağlığımız? kitabı: https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-vesagligimiz.html (Nobel yayınları 2014, Y.Atakan) Yüksel Atakan, 8 Mart 2016,
FUKUŞİMA SANTRALLARI TOKYO nun 250 km KUZEY DOĞUSUNDA PASİFİK KIYISINDA
JAPONYA da 11 Mart 2011 deki ÜÇLÜ KARAYIKIM (FELAKET) 1.Büyük deprem (9 büyüklüğünde ilk kez) 2.Tsunami ve 3.Fukuşima Nükleer Santral Kazası Deprem anında çalışan 1,2 ve 3 nolu reaktörler otomatikman durduruldu. Ancak nükleer yakıt elemanlarındaki bölünme ürünleri (radyoaktif maddeler) saldıkları ışınlarla ortamı ısıtmaya devam ettiklerinden, daha yıllarca soğutulmaları gerekiyordu. Ancak santralda elektrikler kesilmişti (YGH ı kopmuş, dizelli ivedi elektrik üreteçlerini tsunami suları basıp işlemez duruma getirmişti)
380.000 kişi evlerinden uzaklaştırıldı. Bunlardan 130.000 i Nükleer santralın 20 km çevresinden geliyor (Ev ve bahçelerine radyoaktif maddelerin /Cs 137/ bulaşması sonucu) Toplam 1 milyon kadar ev oturulamaz durumda Deprem ve Tsunami sonucu 16.000 kişi yaşamını yitirdi, 3200 kişi de kayıp.
SANTRAL IN 10-20 km ÇEVRESİ KISA SÜREDE BOŞALTILDIĞINDAN, ÇERNOBİL deki DURUMUN AKSİNE İNSANLAR GEREKSİZ YERE IŞINLANMADILAR Bu nedenle fazla radyasyon dozu alan olmadı. Çernobil de ise daha sonra çocuklarda tiroit kanseri ortaya çıktı.
FUKUŞİMA daki 6 REAKTÖRLÜ NÜKLEER SANTRALIN NUMARALARINA GÖRE UZAKTAN GÖRÜNÜMÜ
FUKUŞİMA KAYNAMALI SULU REAKTÖRÜN KESİT MODELİ
SANTRALLARIN GEÇMİŞİNE BAKIŞ: 1970 li yılların, General Electric yapımı, Fukuşima nükleer santralları zaten başlangıçtan beri sorunluydu! Reaktörleri TEPCO şirketi işletiyordu. Rekatörlerin tümü kaynamalı sulu cinsten reaktörlerdi. ilk 4 ü 760 MW e (elektriksel) güçteydi. Son 2 reaktör 1067 ve 1325 MW e gücündeydiler.
FUKUŞİMA REAKTÖRLERİNİN KORUYUCU KABININ /KILIFININ (CONTAINMENT) BIR REAKTOR KAZASINDA ORTAYA ÇIKACAK YÜKSEK BASINCA DAYANAMAYACAĞINI DAHA 1970 de ABD ATOM ENERJİSİ KURUMU AÇIKLAMIŞ OLMASINA VE BUNUN YASAKLANMASI GEREKTİĞİNİ BELİRTMİŞ OLMASINA RAĞMEN, BASINÇ DÜŞÜRME SİSTEMİ YAPILMADAN REAKTÖRLER İŞLETMEYE AÇILDI KİLER KATINDAKİ DİZELLİ İVEDİ ELEKTRİK ÜRETEÇLERİNİN DE SULAR ALTINDA KALABİLECEĞİ UZMANLARCA VURGULANDI AMA YERLERİ DEĞİŞTİRİLMEDİ
2002 YILINDA TEPCO ELEMANLARI 16 YIL BOYUNCA TEKNİK RAPORLARI DEĞİŞTİREREK BOZUKLUKLARI VE KAZALARI GİZLEDİKLERİ, DÜZMECE RAPORLAR HAZIRLADIKLARI ORTAYA ÇIKINCA SANTRALLAR DURDURULDU AMA 2003 YILINDA BAZI İYİLEŞTİRMELERDEN SONRA TEKRAR AÇILDI KAZADAN 10 GÜN ÖNCE İSE ÇEŞİTLİ ALETLERİN, POMPALARIN DİZELLİ ÜRETEÇLERİN 11 YILDIR BAKIMLARININ TAM YAPILMADIĞI AÇIKLANMIŞTI AMA ALDIRAN OLMADI. KISACASI : KAZA GELİYORUM DİYORDU
Bulgular ve özetle bugünkü durum: 1.Fukuşima bölgesinde Cs 134 ve Cs 137 en yoğun radyoizotoplar olmuştur. 2. Radyasyon dozunun oluşmasına en büyük katkı vücudun dıştan ışınlanmasından gelmiştir (20mSv den az). 3.Vücudun içten ışınlanması, sıkı besin kontrolları nedeniyle önemsiz kalmıştır (besinlerde yapılmakta olan radyoaktivite ölçümleri ve kontrollar uzun süre devam edecektir). 4.Japonya nın her yerinde Fukuşima kaynaklı radyoizotoplar ölçülmüş ise de Fukuşima bölgesi en çok etkilenen bölge olmuştur
5. En çok radyoizotop birikmesi, nükleer reaktörlerin kuzey batı yöresinde görülmüştür 6. Uluslararası araştırmalar (WHO, UNSCEAR) ve santral alanının temizlenmesi, reaktörlerin soğutulması, reaktörlerin çevresine set çekilmesi, havalandırma, filtreleme ve yakın çevrede koruyucu önlemler alınması gibi daha bir dizi önlem, onarım, bakım ve arındırma çalışmaları 30-40 yıl sürecektir. Santralların 6 sı da ileride de çalıştırılmayacaktır.
7.FUKUŞİMA KAZASI SONUCU RADYASYONDAN KİMSE ÖLMEDİ ANCAK ÖZELLİKLE BOŞALTILAN YERLERDEN GELENLER ARASINDA RADYASYONUN İLERİDE KENDİLERİNDE YA DA ÇOCUKLARINDA KANSER YAPACAĞIYLA İLGİLİ PSİKOLOJİK BUNALIMLAR /DEPRESYON/TRAVMA GÖRÜLDÜĞÜ VE YAŞAMINA SON VERENLERİN 1000 i GEÇTİĞİ HABERLERİ (kanıtlanmasa da) MEDYADA YER ALIYOR BU NEDENLE ULUSLARARASI KURULUŞLAR RADYASYON KONUSUNDA HALKI DAHA İYİ BİLGİLENDİRMENİN ÖNEMİNİ VURGULUYORLAR
Yeni bir nükleer santral projesinde Fukuşima kazasından alınacak önemli derslerin başlıcaları şunlar olmuştur: Yüksek Güvenlikli Bir Nükleer Santralın Teknik Özellikleri 1. Santral depreme daha dayanıklı olarak projelendirilip kurulmalı, 2. Santrala verilen elektriğin kesilmesinde, ivedi (acil) dizel jeneratörleri sorunsuz çalışacak şekilde projelendirilmeli ve en uygun yerlerde konuşlandırılmalı,
3. Hidrojen gazı oluşmasını önleyecek sistem çalıştırılarak patlamalar ortaya çıkmamalı, 4. Nükleer yakıt maddesinin ergimesi durumunda reaktör kazanı dıştan soğutularak çeliğin yapısı (sertliği) bozulmadan ergiyen yakıt kazan içinde kalmalı, 5. Çok yüksek sıcaklıkta reaktör kazanının delinmesi durumunda, kazanın altında yakıt tutma çanağı bulunmalı. 6. Santralda ivedi komuta merkezi ve simülatör bulunmalı personel önceden hazırlanmalı
KAZADAN SONRAKİ İLK GÜNLERDEKİ HİDROJEN GAZI PATLAMALARI, DÜNYA TV lerinde GÖSTERİLDİĞİNDE BUNLARI HALK, Yüksel ATOM Atakan,Dr. BOMBASI,Radyasyon PATLAMASI Fizikçisi, OLARAK ALGILADI (ALMANYA nın NÜKLEER ENERJİDEN ÇIKIŞINDA BU RESİMLER ÖNEMLİ OLDU).
Mart 2011 KAZA GÜNLERİNDE TV lerde İZLENEN PATLAMALARIN KAYNAĞI? U235 YAKIT MADDESİNİN İÇİNDE BULUNDUĞU ZİRKONYUMLU BORULAR, REAKTÖR SOGUTULAMADIĞINDA (1000 C DERECE DOLAYINDA) SU BUHARIYLA TEPKİMEYE GİRİP HİDROJENİ OKSİJENDEN AYRIŞTIRIYOR. AYRIŞAN HİDROJEN REAKTÖRDEN REAKTÖR KABINA (CONTAİNMENT) SIZARAK ORANIN HAVASINDAKİ OKSİJENLE BİRLEŞİP HİDROJEN GAZI PATLAMALARINA NEDEN OLDU. PATLAMALARLA FUKUŞİMADA REAKTÖR ÇATISINDA YARIKLAR AÇILMIŞ VE BURALARDAN RADYOAKTİF MADDELER VE YAPI MALZEMESİ DIŞARIYA YAYILMIŞTIR. SONRADAN REAKTÖR BİNASININ HAVASINA AZOT GAZI POMPALANARAK PATLAMALAR ÖNLENMİŞTİR.
KAZADAN SONRA ÇEVREDE ARAMA VE ÖLÇÜM YAPAN KORUYUCU GİYSİLİ PERSONEL
KONUYA YABANCI OLANLAR İÇİN: RADYASYON FİZİĞİNİN TEMEL KAVRAM VE BİRİMLERİ NELERDİR? BECQUEREL (Bq), GRAY ve SIEVERT?
RADYOAKTİF ATOM ÇEKİRDEĞİNİN BOZUNUMU GAMALARIN ATOMLARLA ETKİLENİP İYON OLUŞTURMASI RADYOAKTİVİTE BİRİMİ BECQUEREL (1 Bq= Saniyede 1 adet çekirdek bozunumu Eski birim Curie (1 Curie= 3,7x10 (10) Bq) Sadece Bq sayısını bilmek yeterli değil, rady. maddenin cinsini, yayınladığı ısınları ve bunların enerjilerini de bilmek gerekiyor.
RADYASYON DOZU : RADYASYONUN MADDEYE / VÜCUDA AKTARDIĞI ENERJİ BİRİMİ GRAY VE SIEVERT Gama ve beta ışınları için: 1 Gy=1 Sv= 1 Joule/kg 1 J= 100g lık çikolata paketini 1m yukarı kaldırmak için gereken enerji (Günlük yaşamda çok küçük ama hücreler için çok büyük: binde, milyonda biri kullanılıyor (msv, µsv)
Gama ve betalar için: 1 Gray=1 Sievert (Eşdeğer doz birimi)
NÜKLEER SANTRALDAN YAYILAN RADYOAKTİF MADDELERİN İNSANA ULAŞIM YOLLARI? Radyoaktif maddeler yağışlarla toprağa, doğrudan ışınlanmayla ya da besinlerle insana ulaşabiliyor
TOPRAKTAKİ SEZYUM 137 (Yarılanma süresi 30 yıl) Vücut için Iyot 131 in yanı sıra en etkin radyoizotop Cs 137. Cs 137 zamanla git gide bozunarak azalsa da 200 yıl kadar etkili olabiliyor. İyot 131 ise çok daha kısa yarılanma süreli: I 131 (8 gün) ilk 2 ay etkin
FUKUŞİMA ÇEVRESİNDE Yüksel VE UZAKLARDA Atakan,Dr.,Radyasyon TOPRAĞIN Fizikçisi, Cs 137 İLE KİRLENMESİ (uzaklaştıkça Cs 137 miktarı azalıyor)
TOPRAKTAKİ SEZYUM SANTRALDAN UZAKLAŞTIKÇA AZALIYOR (10.000 kbq/m2 den 10 kbq/m2 e kadar iniyor. 1000 kbq/m2 lik Cs 137 : ilk yılda 13 msv lik doz oluşturuyor. Sezyum un topraktan arındırılması için bir ABD şirketi bir cins ayçiçeği ekilmesini Çernobil de denemiş ve ayçiçeğinin, potasyumlu gübre kullanılmadığında, topraktaki sezyumun %95 ini emdiğini belirlemiştir. Fukuşima çevresinde en büyük sorun toprağın, ev ve bahçelerin sezyumdan arındırılması olup bu konuda temizleme / arındırma çalışmaları sürüyor ve ilk tekrar yerleşimin yakında gerçekleşmesi bekleniyor.
RADYOAKTİF MADDELER 11-14 MART ARASI ÖNCE OKYANUSA DOĞRU ESEN RÜZGARLA DENİZE TAŞINDILAR, DAHA SONRA TOKYO DAHİL KARAYA DOĞRU TAŞINDILAR AMA YAĞIŞ SADECE BAZI DAĞLIK YERLERE OLDUĞUNDAN KENTLER PEK ETKİLENMEDİ SANTRALDAN ÇEVREYE ATILAN 200 FARKLI RADYOİZOTOP MİKTARI DOĞRUNDAN ÖLÇÜLEMEDİĞİNDEN ANCAK ÇOK ÇEŞİTLİ YÖRELERDE TOPRAKTAN VE BİTKİ ÖRTÜSÜNDEN ALINAN ÖRNEKLERİN ÖLÇÜMÜ VE MODEL HESAPLAMALARIYLA KESTİRİLEBİLİYOR VE BU ÇOK KAPSAMLI VE ZAHMETLİ (Miktarlara ilgili ayrıntılı bilgiler için BG dergisine bkz.)
FUKUŞİMA ÇEVRESİNİN, TOPRAĞIN RADYOAKTİF KİRLENME MİKTARINA GÖRE, BÖLGELERE AYRILMASI
Bölge 1 (Yeşil sınırlı alan-area 1) : Boşaltma emirlerinin kaldırılmaya hazır oluğu alanlar Bölge 2 (Koyu sarı sınırlı alan-area 2): Buralarda oturanların yerleşmelerine izin verilmeyen alanlar Bölge 3 (Koyu pembe sınırlı alan/area 3): Buralarda oturanların ileride tekrar yerleşmelerinin güç göründüğü yerler Koyu kırmızı sınırlı alan: Yasak bölge İnce sarı sınırlı alan: Boşaltılabilecek bölge, burada yaşayanlardan her birinin 1 yıl sonunda 20 msv doz alabileceği bölge (deliberate evacuation area/boşaltılmaya aday bölge)
REAKTÖR BİNA VE MALZEMELERİNİN TEMİZLENMESİ SANTRAL ALANININ DURUMU REAKTÖRLERİN ÇEVRESİ ANCAK 30-40 YILDA TEMİZLENEBİLECEK TEMİZLEME, YIKAMA, BARİKAT KURMA, BİNALARI KAPSÜLLEME VE REAKTÖRLERİ SOĞUTMA ÇALIŞMALARI SÜRÜYOR. ATIK SU DEPOLARIYLA SANTRAL ALANI DOLMUŞ DURUMDA (Ayrıntılar BG dergisindeki yazıda)
BUGÜN, ATIK SIVI VE KATI MADDE VARİLLERİYLE DOLAN SANTRAL ALANI
BETON DUVARLARLA KAPSÜLLENEN REAKTÖR BİNASI
İÇME SUYU VE BESİNLER İÇİN SINIR DEĞERLER I 131 sınır değeri Cs 137 sınır değeri Cs 137 (2012 ve sonrası için sınır değerler (Bq/kg) ( I 131 kalmadı). İçme suyu ve süt için:: 300 Bq/litre 200 Bq/litre 10 (içme suyu için) ; 50 (Süt ürünleri için) Sebze /meyva 2.000 Bq/kg 500 Bq/kg 100 (50: bebekler için) Not: En sağ sütundaki sınır değerler bebeklere mama hazırlanan su, süt, ve süt ürünleri içindir
FUKUŞİMA KAZASI SONUCU HESAPLANAN RADYASYON DOZLARI (msv) Yetişkinler için Bebekler için Doz sınır Yerleşim yerleri/ kişiler İlk yılda Yaşam boyu İlk yılda Yaşam boyu Boşaltılan yerler 1-9 2-13 Fukuşima bölgesi 1-5 1-11 2-8 2-18 Etkilenen başka 6 2 4 3 7 bölge (*) değerleri Kalan Japonya da 0,3 0,6 0,5 1 1 Personel 1-200 20 Tüm Dünya için 0,01 0,01 0,01 0,01 Japonya da kısa süre kalanlar (4 haftada= 4w) 0,01 0,1 Tokyo da: 0,03 (4w)
msv 400 500 1000 3000-4000 7000 den çok BAZI KARŞILAŞTIRMALAR Radyasyonlarla çalışan bir kişinin yaşamboyu almasına izin verilen sınır değer (en çok radyasyon dozu) Bu eşik radyasyon dozu, kısa sürede alındığında mide bulantısı ve kusmayla sonuçlanabiliyor Kitle ışınlamalarında herbir kişinin alabileceği bu doz miktarında kanser ve lösemi oranı % 5-10 artıyor Tıbbi tedavi yapılmazsa bu dozlar arasında ışınlananlardan %50 i kadarı ölüyor %90 olasılıkla ölümle sonuçlanıyor
KARŞILAŞTIRMALAR ve SONUÇ: Doğal radyasyondan yılda 2,4 msv/kişi doz alıyoruz BT : 10-12 msv; Röntgen filmi: 0,03 msv Yapay radyasyon (NGS dahil) yıllık doz sınırı halk için: 1 msv/kişi Uçak personeli yılda ortalama: 2 msv/kişi ( da 30.000 kişi) Fukuşima da santraldan 20 km uzaktaki halk için ortalama alınan doz: 20 msv (20 km içi boşaltıldığından orada personel dışında kimse ışınlanmadı); ( da nükleer santral personeli için sınır değer: 20 msv )