Yazarlar Hakkında BÖLÜM Raymond L. Murray (Doktora, Tennesse Üniversitesi, 1950) uzun zamandır Kuzey Carolina Devlet Üniversitesi nde Nükleer Mühendislik bölümü üyesidir. Profesör Murray J. Robert Oppenheimer ile Kaliforniya Berkeley Üniversitesi nde çalışmıştır. İkinci Dünya savaşının Manhattan Projesi nde Berkeley ve Oak Ridge de uranyum izotop ayırma süreçlerine katılmıştır. 1950 lerin başında ilk üniversite nükleer mühendislik programının ve ilk üniversite nükleer reaktörünün kurulmasına katkı vermiştir. Kuzey Carolina Devlet Üniversitesindeki reaktör analizi üzerine 30 yıllık araştırma ve öğretim süresi boyunca dünyaya yayılmış birçok endüstri ve üniversite ileri gelenlerine ders vermiştir. Fizik ve nükleer teknoloji üzerine birçok kitabın yazarıdır ve içlerinde Amerikan Nükleer Derneği nin 1994 de verdiği Eugene P. Wigner Reaktör Fizikçisi ödülü de olmak üzere birçok ödül almıştır. Amerika Fizik Derneği nin, Amerikan Nükleer Derneği nin üyesi, bazı bilim ve mühendislik derneklerinin onursal üyesidir. Üniversiteden emekli olduktan sonra Three Mile Island Kurtarma programında danışmanlık, Kuzey Carolina Radyasyon Korunma Komisyonu nda başkanlık ve Kuzey Carolina Düşük Seviyeli Radyoaktif Atık Yönetimi nde başkanlık yapmıştır. Nükleer Güç Operasyonları Enstitüsü için MIT de yıllık dersler vermiştir. xv
xvi Yazarlar Hakkında Keith E. Holbert (Doktora Tennesse Üniversitesi, 1989) halen Arizona Devlet Üniversitesi nde Elektrik Bilgisayar ve Enerji Mühendisliği bölümünde doçent olarak görev yapmaktadır. Araştırma uzmanlığı alıcılar üzerine radyasyon etkilerini de içeren sistem kontrolü ve araçları alanıdır. Dr. Holbert Birleşik Devletler de bir düzineden fazla nükleer güç santralinde güvenlik sistemleri ile ilgili testler yapmıştır. Yüzden fazla dergi ve konferans makalesi, bir ders kitabı yazmıştır ve bir patent sahibidir. Dr. Holbert profesyonel (nükleer) mühendis olarak kayıtlıdır. Amerikan Nükleer Derneği nin üyesi ve IEEE nin onursal üyesidir. Dr. Holbert Los Alamos Ulusal Laboratuarı nda misafir bilim insanı pozisyonuna sahiptir. ASU daki Nükle er Güç Üretim programının idarecisi olarak lisans ve lisansüstü seviyelerde elektrik güç üretimi (tüm enerji türlerinden) nükleer reaktör teorisi ve tasarımı, nükleer güç santral kontrolü ve sistem kontrolü, reaktör güvenlik analizi ve sağlık fiziği ve radyasyon ölçümleri üzerine mühendislik alanında dersler vermektedir. Dr. Holbert birçok öğretmenlik ödülü almıştır. Keith bir hristiyandır ve şu öğretiye bağlıdır: Tanrı yaradılışı insanlığın iyi idaresine emanet etti.
Ön Söz Profesör Raymond L. Murray (1920-2011) ölümüne kadar bu ders kitabının altı baskısını yazmıştır. Onun çalışmasının temelinde durarak, orijinal içeriğe bağlı kalarak materyalin içeriğini ve derinliğini acizane bir şekilde genişletmeye çalıştım. Kitabın ilk baskısının (1975) önsözünde belirtildiği gibi bu kitap nükleer enerjinin toplumdaki rolünü bilmek isteyen veya profesyonel çalışmalarında nükleer kavramları kullanmak için öğrenmek isteyen herhangi biri için tasarlandı. Kitabın (gelecekte) hem nükleer profesyoneller için hem de halktan ilgili kişiler için yararlı olabileceği umudu sürmektedir. Son zamanlarda ilk defa Birleşik Devletler in 2040 yılı civarında (çoğunlukla yerel olarak üretilen petrol ve doğal gaz nedeniyle) enerji açısında bağımsız olması hedeflenmiştir. Fakat birçok hesaplamaya göre insanlık, nüfusunun artması nedeniyle kendiliğinden oluşan baskı ve insan kaynaklı iklim değişimi arasındaki kavşakta durmaktadır. Yaşam kalitesi ekonomik enerji kaynaklarının elde edilmesiyle eşanlı olarak zenginleştirilebilir. Eğilimler, elektriğin giderek artan bir şekilde son kullanılan enerji formu olacağını gösteriyor. Başka bir zorluk ise enerji-su bağlılığı gibi iki kritik kaynağın rekabetçi işbirliğidir. Nükleer reaktörlerin küresel ısınma ile mücadele etmesi, nükleer yakıtları koruması, tuzluluğun azalmasını desteklemesi ve taşıma için hidrojen üretmesi planlanmaktadır. Yeni nükleer güç santrallerinin kurulumu ve planları tüm dünyada 2011 deki Fukuşima olaylarına rağmen devam etmektedir. Birleşik Devletler de birçok kamu hizmet şirketi lisans uzatımı ve yeni reaktör kurulumu onayı için Nükleer Düzenleme Komisyonu na başvurdu, bu olay nükleer enerjinin yeniden canlanası olarak adlandırılabilir. Nükleer güç üretiminin yanında nükleer ilaçlar ve duman detektörleri gibi çeşitli uygulamalarla ilişkili teknolojilerden yararlanılabilir. Bundan başka 2001 deki terörist saldırıdan beri, dünya çapında yasal olmayan nükleer materyallerin taşınmasını engellemek için limanların girişlerine radyasyon detektörleri konulmuştur. Politika ve inanç gibi nükleer enerji konusu da bazı çevrelerde ateşli tartışmalar üretir. Bundan dolayı bu kitabın amacı bu tartışmada doğru bilgileri vermek olmalıdır. En çok endişe verici konular, kalıcı nükleer atık sorunu, nükleer güç santrali güvenliği, radyasyon ve atom silahları gibi gözükmektedir. Bundan dolayı yazarlar kapsamı (bazen tartışmalar yaratan) bu alanlara adamak zorundaydılar. Daha önceki baskılara aşina olanlar hemen fark edeceklerdir ki kitabın son iki-üç bölümünün sıralaması belirgin ölçüde değiştirilmiştir. Ünite I temel nükleer kavramlar üzerine odaklanmasını muhafaza etmektedir. Ünite II radyasyon üretimi, etkileri ve faydaları üzerine adanmış iken Ünite III nükleer güç üretimine ayrılmıştır. Organizasyon yapısının değişmesinin yanında, kayda değer sayıda güncel nükleer veri eklenmiştir (örnek olarak Ek-A ya bakınız); böylece bir kaynak olarak kitabın yararı artırılmıştır. Öğrencinin öğrenimi, hesapları yaparken ve nükleer nicelikler üzerine analiz yaparken gelişir. Bu baskı Ek-B de son cevapları verilen hesap makinesi ile çözülebilen alıştırmalar sağlamaktadır. Buna ek olarak içerikte verilen bilgisayar alıştırmalarının çözümü için MATLAB programları ve Excel hesap tabloları http://booksite.elsevier.com/9780124166547/ adresinden elde edilebilir. Değerli fikir ve bilgi veren kişiler kitapta uygun yerlerde tanıtılmıştır. Yazar içerik için yapıcı yorum ve düzeltmeleri memnuniyet ile karşılayacaktır (holbert@asu.edu). Keith Holbert Tempe, Arizona 2013 xvii
Çeviri Editörlerinin Ön Sözü Değerli Okurlarımız, Günümüzde insanoğlunun artan enerji talebi, enerji elde edilme süreçlerinin gelişmesi ve yeni enerji kaynaklarının araştırılması noktasında itici güç konumundadır. Kuşkusuz geleneksel enerji üretim yöntemlerinden biri de nükleer güç santrallerinin kullanımıdır. Nükleer güç santrallerinin kullanımı fikrinin hayata geçirilmesinden bugüne kadar, temel bilim ve mühendislik katkıları daha güvenli ve verimli nükleer güç santrallerinin gelişmesine olanak sağlamıştır. Disiplinler arası çalışmalarla hayat bulmuş bu gelişmeler, kuşkusuz nükleer bilimler alanında çalışan araştırmacılar sayesinde olmuştur. Ülkemizde son yıllarda artan enerji ihtiyacına paralel olarak nükleer enerji ve alternatif enerji kaynaklarına yönelimin hız kazandığı görülmektedir. Bunun bir yansıması olarak, üniversitelerde enerji alanında yetişmiş insan gücünü karşılamak üzere nükleer enerji ve enerji sistemleri bölümlerinin açıldığını görmekteyiz. Bu bağlamda, ülkemizde enerji alanında çalışmak isteyen öğrencilerimizin, nükleer enerji ve nükleer süreçler ile ilgili temel kavram ve bilgilere kendi ana dillerinde ulaşabilecekleri kaynaklara ihtiyacı bulunmaktadır. Bu kitabı çevirmemizdeki temel itici güç kaynağımız, iyi bir öğrenmenin anadilde yazılmış kitaplarla mümkün olması gerçeğidir. Bu çerçevede nükleer enerjinin temel kavramları ve uygulamaları üzerine giriş niteliğinde olan bu kitabın ülkemizde bu konuda sınırlı sayıda kaynak olması nedeni ile bir boşluğu dolduracağına inanıyoruz. Nükleer enerji konusuna ve bu kitaba ilgi duyduğunuz için teşekkür ederiz. Kitabın çevirisini yaparken birçok defa dikkatli bir şekilde okumamıza rağmen hatalar yapmış olabiliriz. Saptadığınız hataları ve önerilerinizi aşağıda verilen e-posta adresine iletirseniz mutluluk duyarız. Çeviri Editörleri E-posta: t.bayram@ymail.com Nisan 2015 xix