NÜKLEER ENERJİ

HAZIRLAYANLAR EBRU ELİF ŞİRİN EGEGÜN ÜNVEREN

İÇİNDEKİLER NÜKLEER ENERJİ NEDİR? NÜKLEER ENERJİ ÜRETİMİ NASIL YAPILIR? DÜNYADA NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİNE SAHİP ÜLKELERDEN BAZILARI VE YILLIK ENERJİ ÜRETİMLERİ. NÜKLEER ENERJİNİN YARARLARI. NÜKLEER ENERJİNİN ZARARLARI. NÜKLEER ENERJİ SONUCU OLUŞAN KAZALAR. ÇERNOBİLİN TÜRKİYE ÜZERİNDEKİ ETKİSİ. AKKUYU NÜKLEER SANTRALİ.

NÜKLEER ENERJİ NEDİR? Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Ağır radyoaktif (Uranyum gibi) atomların bir nötronun çarpması ile daha küçük atomlara bölünmesi (fisyon - parçalanma - bölünme - bozunma) veya hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları oluşturması (füzyon - birleşme – bir araya gelme) sonucu çok büyük bir miktarda enerji açığa çıkar. Buna nükleer enerji denir.

Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir. Bununla beraber, kütle-enerji denklemi, tepkimenin nasıl oluştuğunu açıklamaz, bunu daha doğru olarak nükleer kuvvetler yapar. Nükleer enerjiyi zorlanmış olarak ortaya çıkarmak ve diğer enerji tiplerine dönüştürmek için nükleer reaktörler kullanılır. Nükleer enerji, üç nükleer reaksiyondan biri ile oluşur: Füzyon: Atomik parçacıkların birleşme reaksiyonu. Fisyon: Atom çekirdeğinin zorlanmış olarak parçalanması. Yarılanma: Çekirdeğin parçalanarak daha kararlı hale geçmesi. Doğal (yavaş) fisyon (çekirdek parçalanması) olarak da tanımlanabilir.

Ağır radyoaktif maddelerin,dışarıdan nötron bombardımanına tutularak daha küçük atomlara parçalanması olayına fisyon,hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları meydana getirdiği nükleer tepkimelere ise füzyon tepkimesi denir. Füzyon tepkimeleriyle fisyon tepkimelerinden daha fazla enerji elde edilir. Güneş patlamaları füzyon'a, nükleer santrallerde kullanılan tepkimeler, atom bombası teknolojisi gibi faaliyetler de fisyona örnek olarak gösterilebilir. Nükleer enerji, 1896 yılında Fransız fizikçi Henri Becquerel tarafından kazara, uranyum maddesinin fo- toğraf plakaları ile yan yana durması ve karanlıkta yayılan radyoaktif ışınları fark etmesi ile keşfedilmiştir.

Fisyon Tepkimesi: Uranyum, nötron bombardımanına tutulur. Kararsız hale gelen ağır atomik yapı daha hafif atomlara (kripton ve baryum) parçalanır. Nükleer santrallerde yaygın şekilde kullanılır.

NÜKLEER ENERJİ ÜRETİMİ NASIL YAPILIR? Nükleer santralde enerji,istasyonun merkezindeki reaktörün içinde üretilen ısıyla sağlanır. Bu ısı, uranyum atomunun zincirleme reaksiyonu sonucu elde edilir. Nötronların hızı önce modülatörden geçirilerek yavaşlatılır ve böylece diğer çekirdekleri parçalamaları kolaylaştırır. Reaktörde açığa çıkan nötronlar emme yeteneği olan kontrol çubukları da, nötronları bırakarak veya çekerek reaksiyonları kontrol altına alır. Bölünen uranyum atomları ısı verir.

Çubuklardan çıkan bu ısı reaktörün çevresini saran gaz tabakası tarafından emilir. Isınan gaz, ısı değiştiricisi de denilen ısı eşanjörüne alınır. Eşanjörün üstündeki su, aşırı ısınma sonucu buharlaştırılarak, yüksek basınç elde edilir. Bu yüksek basınçlı ve sıcak buhar, kalın borular aracılığıyla hızla dönen türbinlere yollanarak enerji üretir. Oluşan buhar yeniden ısı haline gelir ve su yine buharlaşır.

SOĞUTMA İŞLEMİ Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralin hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

1. Reaktör kalbi (reactor core) 2. Kontrol çubuğu (control rod) 3. Reaktör basınç kabı (pressure vessel) 4. Basınçlandırıcı (pressurizer) 5. Buhar üreteci (steam generator) 6. Birincil soğutma su pompası (primary coolant pump) 7. Reaktör korunak binası (containment) 8. Türbin (turbine) 9. Jeneratör - Elektrik üreteci (generator) 10. Yoğunlaştırıcı (condenser) 11. Besleme suyu pompası (feedwater pump) 12. Besleme suyu ısıtıcısı (feedwater heater)

DÜNYADA NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİNE SAHİP ÜLKELERDEN BAZILARI VE YILLIK ENERJİ ÜRETİMLERİ Fransa Nükleer Reaktör Sayısı:59 Kurulu Gücü: MW Üretilen Enerji:(yüzde)76,18 ABD Nükleer Reaktör Sayısı:104 Kurulu Gücü: MW Üretilen Enerji:(yüzde)19,66 Japonya Nükleer Reaktör Sayısı:55 Kurulu Gücü: MW Üretilen Enerji:(yüzde) 24,93 Almanya Nükleer Reaktör Sayısı:17 Kurulu Gücü: MW Üretilen Enerji:(yüzde)28,82

Litvanya Nükleer Reaktör Sayısı:1 Kurulu Gücü:1.185 MW Üretilen Enerji:(yüzde)72,89 Ukrayna Nükleer Reaktör Sayısı:15 Kurulu Gücü: MW Üretilen Enerji:(yüzde) 47,40 Belçika Nükleer Reaktör Sayısı:7 Kurulu Gücü:5.824 MW Üretilen Enerji:(yüzde)53,76 Ermenistan Nükleer Reaktör Sayısı:1 Kurulu Gücü:376 MW Üretilen Enerji:(yüzde)39,35

TOPLAM NÜKLEER REAKTÖR VERİLERİ Nükleer Reaktör Sayısı: 438 Yapılmakta olan Nükleer Reaktör Sayısı: 67 Kurulu Güç: MW Üretilen Enerji: (yüzde)17,71

NÜKLEER ENERJİNİN YARARLARI Normal bir termik santralinde üretilen enerjinin 10 katını nükleer enerji santrallerinde üretmek mümkündür. Diğer enerji santrallerine göre nükleer enerji santrallerinin çevreye vermiş olduğu zarar daha azdır. Çevreye yaydıkları karbondioksit miktarı bir termik santrale oranla 5 kat daha azdır. Bir nükleer enerji santrali ortalama olarak 4 termik santralin ürettiği enerjiyi tek başına üretmektedir.

NÜKLEER ENERJİNİN ZARARLARI Nükleer santrallerde atom çekirdekleri parçalanarak enerji sağlanır.Atomun çıkardığı ısı enerjisi yüksektir,ama çıkardığı radyasyon ancak özel binalarda veya kurşun mezarlarda saklanır ve uzun yıllar radyasyon yayar. Ayrıca santraldeki ufak bir sızıntı milyonlarca canlının radyasyona maruz kalmasına sebep olacaktır. Nükleer reaktörlerin inşaası sırasında bir hata olabilir ve sonra bu büyük bir nükleer kazaya meydan verebilir.

Nükleer reaktörlerin çalışması sırasında atık olarak ortaya çıkan Plütonyum üst düzeyde zehirli ve kanser yapıcıdır. Doğada bulunma ömrü 250 yıldır. Açığa çıkan bir diğer radyoaktif madde olan stronsiyum yağış yoluyla bitkilere oradan da hayvanların sütüne geçerek insanlara bulaşır. Kan kanserine ( lösemi) yol açar. 280 yıl ömrü vardır. Sezyum ve iyod da besin yoluyla insan vücuduna girer ve Tiroid bezi kanserine, çocuklarda büyüme aksaklıklarına ve genetik bozukluklara neden olur. NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİNİN İNSAN SAĞLIĞINA ZARARLARI

Sonuç olarak; Nükleer santraller kurulumu uzun süren ve yüksek maliyetli olan tesislerdir. Ömrünü tamamlayan tesislerin sökülmesi işlemi de uzun süreli ve oldukça risklidir. Ayrıca dünyada şu ana kadar radyoaktif atıkların güvenle saklanabilmesine yönelik bir formül bulunabilmiş değildir. Doğa olaylarının ( Deprem, tsunami vb.) çokça yaşandığı dünyamızda nükleer santraller sürekli kaza tehlikesi taşımaktadırlar.

Yetişmiş eleman, atıkların depolanması ve yeterli güvenlik çalışması nükleer santrallerin en önemli sorunlarıdır. Bu nedenlerle bu güne kadar çevreye zarar verebilecek ölçüde büyük 4 tane nükleer santral kazası gerçekleştiği bilinmektedir, açıklanmayan ve gizlenen başka facialar olabilir. Bunlardan ilk 2'si alınan önlemlerle çevrelerine herhangi bir zarar vermediği söylenirken, 3. olarak gerçekleşen Çernobil Faciasının doğaya ve insanlara çok feci zararlar verdiği bilinmektedir, 4. Fukuşima Faciası ise Çernobil Faciasını tehlike seviyesi olarak geçtiği belirtilmiştir.

KAZALAR 1) Windscale: 1957 yılında İskoçya'da meydana gelen Windscale kazasında yetkililer reaktördeki sıcaklığın düşmesi gerekirken yükseldiğini fark etti. Sistemlerde bir arıza olduğu şüphesiyle iki işçi reaktöre gittiğinde reaktörün alevler içinde olduğunu gördü. Yetkililer önce, ısının çok yüksek olması sebebiyle suyun işe yaramayacağını ve suyun içerisindeki hidrojenin patlamalara sebep olacağını düşündü. Ancak diğer yöntemler işe yaramayınca reaktör yine suyla söndürülmeye çalışıldı. 2) Three Mile Island ABD'nin Pennsilvanya eyaletindeki Harrisburg yakınlarında bulunan Three Mile Island Nükleer Santralında Mart 1979'da kısmi çekirdek erimesi yaşandı. Kazanın sebebi teknik hataların insan hataları ile birleşmesiydi. Alınan yanlış kararlarla yakıt çubukları 2371 santigrad dereceye ulaştı. Reaktörlere soğutma suyunun sağlanmasıyla çok daha büyük bir facianın eşiğinden dönülse de çevreye radyoaktif gazlar salındı. Bölgeden çocuklar ve hamileler tahliye edildi.

3) Çernobil 1986 yılında Ukrayna'da meydana gelen Çernobil reaktör kazası tek kelimeyle bir faciadır. Kazanın nedenleri; operatörlerin güvenlik mevzuatına aykırı olarak santralde deney yapmaları sonucunda reaktördeki ani güç artışı, reaktörde aşırı basınç oluşumu ve santral tasarımında derinliğine güvenlik prensibine aykırı olarak, reaktörü çevrelemesi gereken bir beton koruyucu kabuğun inşa edilmemiş olması olarak özetlenebilir. 4) Fukuşima Japonya'da yaşanan Fukuşima Nükleer Santrali Kazası 11 Mart 2011’de Tōhoku depremi ve tsunamisi sonrasında yaşandı. Santrale bulunan üç reaktörde yaşanan çekirdek erimesi sonucunda atmosfere ve okyanusa radyoaktif maddeler salındı. Kaza Çernobil felaketinden sonra dünyanın en büyük ikinci nükleer kazasıdır ve 7 seviyesindedir. Tüm reaktörlerde sorun yaşanması kazayı daha da işin içinden çıkılmaz bir hale sokmuştur. Kilometrelerce alan radyoaktif kirlenmeye maruz kaldı. Tahliye çalışmaları yüz binlerce insanı evlerinden etti.

ÇERNOBİL Kazanın Meydana Gelişi : 26 Nisan 1986 günü erken saatlerde Sovyet Sosyalist Cumhuriyetleri Birliği’nde, Kiev kentinin 100 kilometre kadar kuzeyindeki Çernobil Nükleer Santralinin 1000MWe (3200MWth) gücündeki 4. ünitesinde büyük bir nükleer kaza meydana gelmiştir. Kaza meydana geldiği zaman Çernobil Santralinde 4 ünite çalışmakta ve 2 ünitenin yapımı sürdürülmekteydi. Çernobil Nükleer Santrali’ndeki kaza reaktörün programlanmış olan durdurulmasından önce yapılan bir test sırasında meydana gelmiştir. Söz konusu test bir elektrik kesilmesi halinde turbo jenatörlerinden birinin reaktörün elektrik gücü gereksemesini sağlayıp sağlayamayacağını saptamak üzere planlanmıştı. Kaza meydana geldiği zaman reaktör alçak güçte çalışıyordu. Kazadan sonra yapılan soruşturmalar, kazanın, reaktör tasarımındaki hatalar ile güvenlik sistemlerinin devreden çıkarılması, işletme kurallarının hiçe sayılması ve reaktörün kararsız bir duruma getirilmesi gibi bir dizi insan hatası sonucu meydana geldiğini göstermiştir. Böylece meydana gelen hızlı bir güç yükselmesini izleyen buhar patlaması reaktörü ve reaktör binasını tahrip etmiş, reaktörün üst kapağını yerinden fırlatarak reaktörün üstünü açık bırakmıştır.

Birkaç saniye sonra meydana gelen ikinci bir patlama ile üstü açık kalan reaktörün kızgın parçaları büyük bir hızla dışarı fırlamış ve bu sırada reaktörden salınan radyoaktif gazlar ve radyoaktif maddeler karışımı 1200 metreyi aşan yüksekliklere çıkmıştır. Patlamalar sonucu harap olan reaktördeki grafitler tutuşmuş ve reaktör binasının birkaç yerinde birden yangın çıkmıştır. Bu yangınlar, komşu kasabalardan gelen itfaiye ekipleri tarafından 3.5 saat sonra söndürülmüş ise de, reaktörden, büyük miktarlarda fisyon ürünlerinin salınması devam etmiştir. Atmosfere radyoaktif maddelerin salınması, yaklaşık 10 günlük bir süre boyunca devam etmiş bu süre içinde, birincisi kazanın meydana geldiği 26 Nisan, ikincisi kazadan sonraki 9. Gün 5 Mayıs olmak üzere iki büyük radyoaktif madde salınması meydana gelmiştir. Bu süre içinde Sovyetler tarafından alınan önlemlerle reaktörden artık büyük bir radyoaktif madde salınması olasılığı ortadan kalkmıştır.

ÇERNOBİL’İN TÜRKİYE ÜZERİNDEKİ ETKİSİ Türk Tabipler Birliği'nin ilk baskısı Nisan 2006'da yapılan "Çernobil Nükleer Kazası Sonrası Türkiye'de Kanser" başlıklı raporunda, Çernobil nükleer reaktör kazası ile Karadeniz bölgesindeki kanser vakaları arasındaki ilişkinin araştırılması sonuçları kamuoyuna sunulmuştur. Raporda Çernobil'deki patlama sonrasında oluşan radyoaktif bulutların 3 Mayıs 1986 Cumartesi günü Marmara'ya, 4-5 Mayıs günleri Batı Karadeniz'e, 6 Mayıs günü Çankırı üzerinden Sivas'a, 7-9 Mayıs tarihlerinde Trabzon-Hopa'ya ulaştığı, 10 gün sonra da tüm Türkiye'ye radyoaktif parçacıkların yayıldığı belirtilmekte çalışma sonucunda, Hopa’da kanser görülme sıklığı ile kanser nedeniyle ölümlerin, Türkiye’nin diğer coğrafi alanlarına göre daha fazla görülmesi olasılığının, araştırılmaya değer bir durum olduğunun ortaya çıktığı ifade edilmektedir. Rapor, elde edilebilen veriler ışığında, bölgede Çernobil nükleer kazası ile gerek kanser olgu sayıları, gerekse kanserden ölümlerle ilgili kanıta dayalı nedensel bir bağlantı kurmanın olanaklı görünmekte olduğunu kabul ederek, bu konuda kesin sonuca varmak için daha ayrıntılı araştırmalar yapılması gerekliliğini vurgulamaktadır.

AKKUYU NÜKLEER SANTRALİ Mersin ilinin Gülnar ilçesinde bulunan Büyükeceli Kasabasının Akkuyu mevkiinde inşaa edilecek olan nükleer enerji santrali. İnşasının tamamlanması halinde Türkiye'nin ilk nükleer enerji santrali olacaktır. Akkuyu sahası imzalanan ikili devletlerarası anlaşma sonucunda Rus kamu şirketi ROSATOM’a bağlı (Atomenergoprom’un alt şirketi) bedelsiz olarak teslim edilmiştir. Rus kamu şirketi buraya kendi bulacağı finansal kaynaklarla nükleer santral inşa edecek ve ürettiği elektriği 15 senelik alım garantisi ile Türk tarafına satacaktır. Santralın ne zaman devreye alınacağına ilişkin kesin tarihler bulunmamaktadır MWe'lık dört üniteden oluşacak ve 4800 MWe'lık kurulu gücü ile tek başına Türkiye'nin elektrik üretiminin yaklaşık %6'sını karşılayabilecektir.

İNŞAAT AŞAMASI 14 Nisan 2015 tarihinde Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Taner Yıldız ile birlikte Mersin Valisi Özdemir Çakacak, Rus Devleti Nükleer Şirketi ROSATAM Genel Müdürü Sergey Kiriyenko, Akkuyu Nükleer A.Ş. Genel Müdürü Fuad Akhundov'un katıldığı törenle tesiste bulunacak deniz yapıları ve limanın temeli atıldı. Temel atma sonrasında Krienkon temeli atılan deniz yapıları ve limanın ihalesini 394 milyon dolara Cengiz İnşaat’ın kazandığını açıkladı. Temel atma töreninin ardından çevreciler tarafından girişteki demir kapıyı kilitlendi. Daha sonra polis müdahalesinden sonra eylem sona erdi.

SANTRALE YÖNELİK ELEŞTİRİLER Prof. Dr. Tolga Yarman'a göre santralin lisansı günümüz şartlarını kapsamıyor. Santralin lisansı 1970 yılından kalma veriler ile 2013 yılında güncelleme yapılmıştır ve o dönemde çevresel etki değerlendirmesi, turizm etki değerlendirmesi ve meyve sebze etki değerlendirmesi yoktu. Ayrıca Three Mile adası kazası, Çernobil reaktör kazası,Fukuşima I Nükleer Santrali kazaları sonrasında güncellenen lisans güvenlik gereksinimleri Akkuyu Nükleer Enerji Santrali için alınmamıştır yılında zemin etüdünde işçi olarak çalışan Hüseyin Sarı çalışma yaparken fark ettiği sorunu ifade ediyor: "Yeraltından çıkardığımız toprak kaya değil, kırık kum şeklinde gelirdi. Zeminin sağlam olmadığı o zamandan belliydi. Bir uzman ekibin çıkan taşları inceleyeceğini duyduk. Hemen Sinop'tan bir tır dolusu taş getirttiler. Akkuyu'dan çıkan toprağı tır'a, Sinop'tan gelen taşı da incelenmesi için sandığa boşalttık. Akkuyu yerine Sinop'un taşına sağlam raporu verildi. Yeraltındaki boşlukları doldurmak için her gün ton çimento basıyorduk; çimento 300 metre öteden denizden çıkıyordu. Burada zeminin sağlam olduğunu kim söyleyebilir? Altyapı işlerinde çalışmış olan Süleyman Aytekin yaşadıklarını anlatıyor: "Sahildeki engebeyi düzeltmek için vurduğumuz matkaplar bazı yerlerde 10 metre indiğinde deniz seviyesine denk geliyor, su çıkıyordu. Biz ne olacağını sorduğumuzda susturmak için tehdit ediyorlardı."

P ROF. D R. T OLGA YAMAN: ‘’ Çeyrek yüzyıl önce; nükleer enerji üretiminin, kaçınılmaz olduğuna inanıldığı ülkemizde; nükleer santral mevkii olarak, bilhassa İstanbul odaklı ‘yük merkezine yakınlığı’, o arada ‘deprem açısından fazlaca etkin olması’, sebepleriyle gözetilen, Trakya Bölgemizin Karadeniz sahilleri; o zamanlar, Doğu Bloku üyesi Bulgaristan ile, NATO müttefikimiz, ancak, beraberinde sorunlar yaşadığımız Yunanistan ile yakınlığı dolayısıyla, başka bir deyişle, ‘stratejik mülahazalarla’, terkedilmek gerekince, santralin sahibi olacak Türkiye Elektrik Kurumu Nükleer Santraller Dairesi, Akkuyu Mevkine yakınsanmıştı. Bu mevkiinin özellikle ‘deprem’ açısından, uygun olduğu düşünülmüştü. Ama burası bugün için hiç uygun değildir. çünkü bir defa ‘konjonktür’ (Türkiye’de ve Dünya’daki yapısal özellikler) değişmiştir; Doğu Bloku yıkılmıştır. Başka bir deyişle, Trakya Bölgemiz artık, stratejik mülahazalar yüzünden dışarlanmak zorunluluğu ile karşı karşıya değildir. Diğer bir yandan, Akkuyu’ya kurulması tasarlanan nükleer santrale çeyrek yüzyıl önce verilen lisans, bugün geçerli addedilemez, çünkü ‘lisans verme kıstasları’ değişmiş sayılmalıdır ve yeniden vazedilmelidir.’’

KAYNAKLAR Yarman, Tolga (2011). Geçmişte ve Bugün Nükleer Enerji Tartışması. İstanbul: Okan Üniversitesi Yayınları. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu. (2006) Çernobil Serisi. Ankara. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu.