Nükleer Santral Nedir? Nasıl Çalışır? Faydaları ve Zararları Nelerdir?

Nükleer enerji, biyokimya ve biyolojinin çeşitli alanlarında, inşaat malzemelerinin üretiminde, petrol tankı kaçaklarının izlenmesinde, uzay teknolojilerinde, buzkıran gemilerinde ve uçak sanayileri gibi yerlerde kullanılmaktadır.

Ev, iş yeri gibi hayatın içinden her alanda gereksinim duyulan, fazla miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için elektrik jeneratörlerini çevirmeye yarayacak elektrik santrallerine ihtiyaç vardır. Bu güç santrallerinden çoğu, elektrik jeneratörlerini çevirmek için petrol, kömür, doğal gaz, uranyum gibi maddeleri yakıt olarak kullanarak ısı üretirler.

Bu ısı üretimi suyu buharlaştırmak için yapılmaktadır. Dünya çapında, elektrik enerjisi ihtiyaçlarının %17’si nükleer santraller tarafından karşılanmaktadır. Toplandığı zaman 400’den fazla nükleer santral bulunmaktadır. Bu yerlerin çoğu (100 den fazlası) Amerika’da bulunmaktadır. Fransa, ABD, Japonya, İsveç gibi ülkelerin bir kısmı, enerjilerinin büyük bir bölümünü bu santrallerden sağlamaktadır.

Nükleer Santral Nedir?

Nükleer santral, nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak elektrik enerjisi üretmesidir. Fosil yakıtlı santraller, kömür, petrol gibi yakıt kullanırken, nükleer santraller, uranyumu parçalayarak enerji üretmektedirler.

Bu santrallerin diğerlerinden farklı madde kullanması, güvenlik önlemlerinin daha da fazla alınması gerekliliğini ortaya çıkartmaktadır. Nükleer santraller, çalışma sistemindeki birincil çeşitliliklere göre farklı şekillerde isimlendirilmektedirler. Kaynar sulu, basınçlı ağır sulu ve basınçlı su reaktörü olarak adlar verilmektedir.

Nükleer Santral Nasıl Çalışır?

Nükleer santrali çalıştırmak için, ana madde olarak uranyum kullanılır. Uranyumun parçalanmasından sonra ortaya yüksek miktarlarda enerji çıkmaktadır. Uranyum, bu şekilde fisyon (atomun iki veya daha fazla çekirdeğe bölünmesi) tepkimesine girer.

Fisyon tepkimesi ile oluşan yüksek miktardaki enerji, su buharını üst düzey sıcaklıklara kadar ısıtır. Oluşan buhar, elektrik jeneratörü türbinlerine iletilir. İletilen buhar da türbin şaftını çevirerek elektrik üretimini sağlar.

Nükleer Santralin Faydaları Nelerdir?

Nükleer santraller, yakıt enerjisi yoğun olan bir kaynaktır. Karbondioksiti (CO2) havaya karıştırmaz. Sera etkisi oluşturmaması, en önemli faydalarından biridir. Bu sistemde kullanılmış olan yakıtlar tekrardan dönüştürülerek, yakıt olarak baştan kullanılabilmektedir.

Modern nükleer santraller, çok kaliteli bir güvenlik sistemi ile yapılandırılmışlardır. Nükleer reaksiyon tamamlanana kadar çevreye zarar vermemesi için önlem olarak kontrol edilir. Bu santrallerin olması ile enerji ithaline olan bağımlılık azalmaktadır.

Nükleer Santralin Zararları Nelerdir?

Uranyum maddesinin, elde edilip geliştirilmesi büyük miktarda radyoaktif kirliliğe sebep olmaktadır. Düzgün çalışmayan bir nükleer santral, 1986 yılında gerçekleşen Çernobil faciası gibi büyük çaplı felaketlere neden olabilmektedir. Bu nedenle, güvenlik önlemleri üst düzeyde alınmalıdır.

Bu santrallerde ortaya çıkan radyoaktif atıkların, doğaya karışması halinde insan vücuduna etkisi çok büyük olmaktadır. Radyoaktif atıkların güvenle saklanabileceği bir formül dünya üzerinde halen bulunmadığından, ne kadar güvenlik önlemi alınırsa alınsın uzun vadede insan sağlığı ve çevre sağlığı için büyük tehlike arz etmektedir.

Bu sistemlerdeki atıklar oldukça tehlike teşkil ederler. Bu yüzden düzenli olarak depolanmalı ve doğaya salınımı önlenmelidir. En ufak bir saldırıda çok ciddi kazaların doğmasına, bu da hem insanlar hem de çevre için yıkıcı sonuçlara yol açmaktadır.

Nükleer Santralin Tarihçesi

Dünyanın ilk nükleer enerji santrali, 1954 yılında çalışmaya başlayan Obninsk Nükleer Enerji Santrali’dir. Bu santralin çalışmaları Rus nükleer fizikçi İgor Kurçatov’un liderliğini yaptığı bilimadamları tarafından başlatıldı. İkinci Dünya Savaşı’nda yaşanan olaylar Sovyetler Birliği’ni nükleer silah konusunda da daha kapsamlı çalışmalar yapmaya itti.

Söz konusu enerji ilk etapta uçak sanayinde ve deniz taşımacılığında kullanıldı. Obninsk Nükleer Santrali, 1951 yılında sadece küreklerle kazılarak 20 metre derinlikteki reaktöre ulaşılmasını sağladı. Ertesi yıl dış tarafına koruma amacıyla beton duvarlar örüldü.

Ancak bu süreçte çeşitli başarısız denemeler yapıldı. 26 Haziran 1954 tarihinde ise 55 kapasite ve 1500 kvt güçle çalışmaya başlayarak, dünyanın ilk nükleer enerji santrali unvanını elde etti. 2002 yılında çalışmalarına son veren santral şu anda eğitim ve müze amacıyla kullanılıyor.

Uranyumun keşfi 1879 yılına denk gelmektedir. Ardından gelen yıllarda atomun parçalanması bilim insanlarının bu alanda çeşitli çalışmaları yapmasını sağlamıştır.

Bu santrallerin asıl yaygınlaştığı dönem 1970’li yılların başıdır. Bu dönemde dünyanın genelinde hissedilen petrol krizi yetkilileri alternatif kaynaklara yöneltmişti. Sanayi devrimiyle birlikte dünyada enerji kullanımı artmış ve insanlar sürekli yeni enerji kaynakları arayışlarına girmişti.

Petrol ve doğal gazın yenilenebilir enerji kaynakları olmaması önümüzdeki 50-10 yıl içerisinde ciddi bir sıkıntının doğmasına sebep olabilir. İşte tüm bu olasılıklar nükleer enerji devrinin başlamasına sebep oldu.

Bir adet uranyum taneciğini bölünmesiyle ortaya çıkan enerji miktarı, bir adet kömür atomunun yaydığı enerjinin 10 milyon katıdır. Aradaki devasa fark haliyle nükleer enerjinin geleceğin enerji kaynağı olmasını sağladı.

1934 yılında Enrico Fermi adındaki bir araştırmacı söz konusu gelişmenin ilk adımını attı. 1938 yılında Otto Hahn ve Frittz Strassman radyum ve berilyum içeren bir kaynaktan uranyum nötronlarını bombalayarak, çalışmanın devamına katkıda bulundu.

Bir sonraki yıl atomun parçalanması sonucunda ortaya enerji çıktığı tespit edildi. 1941 yılında zincirleme uranyum reksiyonuna uygun bir reaktör yapıldı. 20 Aralık 1942 tarihinde reaksiyonun kendini besleyebilir duruma getirilmesiyle dünya nükleer enerji çağına girmiş oldu.

2018 yılı itibarıyla 17 ülkede 57 adet nükleer reaktörün yapımı sürüyor. Bunların 15’i Çin’de, 7’si Hindistan’da, 6’sı Rusya’da, 2’si Amerika’da, 4’ü Birleşik Arap Emirlikleri’nde yer alıyor.

Dünya elektrik üretiminin %17’si nükleer santrallerden sağlanırken, bu oran Fransa’da %72, Ukrayna’da %55, Belçika’da %50, İsveç’te %40, Güney Kore’de %27, Avrupa Birliği’nde %30 ve ABD’de %20 şeklinde.

Çernobil Faciası Nedir?

Tarihler 26 Nisan 1986’yı gösterdiğinde Sovyetler Birliği’ne bağlı Ukrayna Sovyet Sosyalist Cumhuriyeti’nin Pripyat şehri yakınlarındaki Çernobil Nükleer Santrali‘nde büyük bir patlama meydana geldi. 4 numaralı yüksek güçlü kanal tipi reaktörde oluşan patlama insanlık tarihine acı bir olay olarak geçti.

Gece saatlerinde oluşan facianın su buharındaki patlama sonrasında çıkan yangın sonucu meydana geldiği bildirildi. Ancak bu o kadar büyük bir yangındı ki tam 9 gün boyunca devam etti. Yangında çıkan duman atmosfere yayılırken, radyoaktif maddeler Avrupa’ya kadar ulaştı.

Kazada ilk etapta 134 çalışan hastaneye kaldırılıp, 28 tanesi yaşamını yitirirken, facianın etkileri 1996 yılına kadar sürdü. Hatta ülkemizin Karadeniz bölgesinde de Çernobil Facia’sının yaydığı radyoaktif maddeler sebebiyle kanser vakalarına rastlandı.

Türkiye’de Nükleer Santral

1957 yılında Türkiye Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) üyesi oldu. Ülkemizdeki ilk çalışmalar 1962 yılında İstanbul’da Küçükçekmece gölü kıyısındaki 1 MW’lık TR-1 araştırma reaktörüyle başladı.

Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezince 1 MW gücünde TR-1 isimli işletmenin ilk etüt çalışmaları 1967 – 1970 yıllar arasında yapıldı. Türkiye Elektrik Kurumu’na bağlı olarak kurulan Nükleer Enerji Dairesi 1972 yılı başında çalışmaya başladı.

1970 yılından itibaren, Türkiye’de nükleer santral kurmak için girişimde bulunulmuş, fakat başarısız olunmuştur. Yaklaşık 50 yıldır tartışılmakta olan bu konu 2004 yıllında tekrar gündeme gelmesiyle yapım aşamasına geçilmiştir. Toplamda 3 santral yapılmak istenmektedir. Fakat sadece biri yapım aşamasına girebilmiştir.

İlk olarak 1976 yılında Mersin-Silifke’nin batı tarafındaki Akkuyu mevkii, ilk kuruluş yeri olarak seçilmiş ve gerekli çalışmalara başlanmıştır. Bu kuruluşun açılması için teklifler alınmış uzun dönemli adımlar atılmıştır.

Fakat 2000 yılında hükümet bu girişimin durdurulması karanı almış, ülkede nükleer santral kurulmasından vazgeçtiğini açıklamıştır. Şimdilerde de tekrar yapım aşamasına girişilmiştir.

Yaklaşık maliyeti 20 milyar dolar olarak hesaplanmış ve işletme ömrü 60 yıl olarak belirlenmiştir. Sinop’ta inşa edilmesi planlanan nükleer santralin maliyetinin ise 16.3 milyar dolar olması tahmin ediliyor.

Konu hakkında video

Sonuç

Dünyayla hemen hemen aynı dönemlerde tanıştığımız nükleer santrallerinin asıl bilinirliği Çernobil olayıyla oldu. Çevreyi en az kirleten enerji kaynağı olarak tercih edilen nükleer santraller, yol açtığı yıkıcı sonuçlar nedeniyle karşı çıkılıyor.