Nükleer Enerji Hakkında Bilinmesi Gereken 11 Bilgi

Nükleer enerji nedir ?

Nükleer enerji belli madenlerin atomlarının çekirdekleri kullanılarak elde edilen enerji biçimidir. Nükleer enerji üretmeye yarayan merkezlere ”Nükleer Santral” adı verilir. Nükleer enerji fisyon veya füzyon tepkimelerinin gerçekleşmesi sonucu açığa çıkan enerjidir. Nötron bombardımanına tutulan ağır radyoaktiflerin küçük parçalara ayrılması olayı fisyon, daha hafif maddelerin birleşerek ağır atomlar oluşturma olayı ise füzyon terimiyle açıklanır.

Nükleer enerjiyi ilk hangi bilim insanı keşfetti ?

Dönemin bilim insanlarından olan fizikçi Henri Becquerel 1896′ da uranyum tuzları ile deney yaparken kazara keşfettiği bilinir. Uranyum tuzlarının güneş ışığında ışıma yaptıkları bilinen bir gerçekti. Henri Becquerel bu tuzları fotoğraf plakasının üstüne koyup güneşte deney yapmak istedi fakat havanın yeterince aydınlık ve güneşli olmaması sebebiyle plakaları başka bir güne bırakmak üzere sakladı. Birkaç gün sonra plakaları çıkardığında ise ışınların yine de plakaları etkilemiş olduğu gördü ve dışarıdan müdahale olmadan da ışın yaydığı kanısına vardı. Bu ışınlar onun anısına Becquerel ışınları olarak isimlendirildi. Daha sonralarında ise Marie Curie radyoaktivite alanında yaptığı çalışmalar ile bu alanın gelişmesinde büyük pay sahibi oldu. Hatta 1903 yılındaki Nobel fizik ödülünü Marie Curie’nin eşi Pierre Cruie ve Henri Becquerel paylaştı. Bunun nedeni ise o dönemdeki Avrupa toplumlarındaki kadın faktörünün değersiz sayılmasıydı. Yapılan bu haksızlık karşında yıkılmayan Marie Curie ödüle ismini yazdırmayı başaradı. Yine de bu alanda çalışmayı sürdüren Marie Curie Nobel kimya ödülünü 1911 yılında aldı ve radyoloji dalının kurucusu oldu.

Nükleer enerji hangi madenlerden üretilir ?

Nükleer yakıt denildiğinde ilk akla gelen uranyum elementidir. Fakat uranyumun doğada bulunan hali direkt olarak kullanılamaz .Bunun için bir zenginleştirme çalışması uygulanmalıdır. Zenginleştirilme seviyelerine göre kullanıldıkları alanlar değişiklik gösterebilir. Sivil elektrik üretiminin yansıra askeri alanlarda da silah ve araç üretiminde kullanılabilir. Uranyumun santralde kullanılabilen tek izotopu Uranyum-238 dir. Bu izotopun bulunma oranı tüm uranyum rezervleri arasında sadece %0.72 dir. En sık kullanılan bir başka yakıt ise plütonyum-239 dur. Bütün izotopları radyoaktiftir. Birçok enerji santralinin ürettiği enerjinin nerdeyse yarısı plütonyum kullanılarak üretilir. Tıpkı uranyum gibi bir başka önemli yakıt ise toryumdur. Fakat toryum için değeri bilinmeyen bir yakıt demek daha doğru olacaktır. Ülkemiz toryum yatakları anlamında oldukça zengin bir ülke konumunda. Öyle ki dünyada bulunan 1 milyon 780 bin ton toryum rezervinin 790 bin tonu Türkiye’de bulunmaktadır. Ne yazıktır ki toryum alanında en önemli çalışmaları yapan hocamız Prof. Dr. Engin Arık ve ekibini Isparta-Keçiborlu’da yaşanan elim uçak kazası sonucu kaybettik. Kaza sonrası Engin Arık’ın bilgisayarı olay yerinde bulunamadı. Ortaya sabotaj iddiaları atıldı. Fakat iddialar herhangi bir sonuca ulaşamadı.

Nükleer santral nasıl çalışır ?

Atom çekirdeğinin çekirdeği parçalandığı zaman etrafa büyük bir enerji, yayar. Bu enerjiyi elektrik enerjisine çevirmek için bu santraller kullanılır. Bunu yapmak için uranyum elementi bir nükleer reaktörün içinde kontrollü bir şekilde parçalanır. Ancak bu reaksiyon çok hızlı gerçekleştiğinden olası bir patlamayı önlemek için bor çubukları kullanılır. Bor çok iyi bir nötron tutucudur. Bu sayede tepkime hızlanır veya yavaşlar. Daha sonra reaktörün içine alınan su tepkimenin yaydığı enerji sayesinde buharlaşır ve devasa türbinleri döndürür.

Nükleer enerji ve silah ilişkisi nedir ?

1905 yılında Albert Einstein atomu parçalayarak bir ilke imza attı. Bu dönem dünya için çalkantılı bir dönemdi. İlk savaştan sonra devam filmi gibi gelen II. Dünya Savaşının patlak vermesiyle birlikte Nazi zulmünden kaçan Yahudi fizikçiler Amerika’ya sığındı. 1939 yılına gelindiğinde birkaç bilim insanı Amerikan hükümetini Nazilerin nükleer silah projeleriyle ilgili uyardı. Uyarıları dikkate alınmayan bilim insanları Einstein devreye soktu. Einstein Washington’a nükleer silah uranyum ve zincirleme reaksiyonlar üzerinde çalışma yapmasını tavsiye ettiği bir mektup gönderdi. Ayrıca hitlerin bu çalışmaları yaptığını ve başarırsa sonuçlarının korkunç olacağını söyledi. Bunun üzerine ABD Manhattan projesini devreye aldı. 1945 yılında Julius Robert Oppenheimer Fat Man ve Little Boy isimli iki tane atom bombası üretti ve bombayı üretebilen tek ülke oldu. Aynı yıl bu bombalar Japonya’nın Hiroşima ve Nagazaki kentine atılarak binlerce insanın ölümüne neden oldu. 1954 yılında Albert Einstein ölmeden önce arkadaşına şu cümleyi kurdu. “Hayatımda tek bir büyük hata yaptım. Başkan Roosevelt’e atom bombası tavsiyesini yapmak. Ama yine de bir nedeni vardı. Almanların daha önce yapması tehlikesi”

Nükleer enerjinin faydaları nelerdir ?

Nükleer enerji tükenebilen petrol gibi fosil yakıtlara oranla daha hesaplı ve ekonomiktir. Dış ortam şartlarından mevsim değişikliği ve çevre koşullarından etkilenme oranı çok çok düşüktür. Kurulum alanı ve enerji üretimi oranından bakıldığında oldukça verimlidir. 1MW’ lık güç ele alındığında rüzgar türbinleri yıllık yaklaşık 3 milyon kWh, güneş enerji panelleri yılık yaklaşık 1,5 milyon  kWh, hidroelektrik santralleri yıllık yaklaşık 3 milyon kWh enerji üretirken aynı şartlar altındaki bir nükleer enerji santralinin yıllık üretimi yaklaşık olarak 7.5 milyon  kWh olarak hesaplanmaktadır.

Nükleer enerjinin zararları ve riskleri

Atom çekirdeğindeki değişimler sonucu ortaya çıkan ışımalara radyasyon denir. Radyasyon gözle görünmez fakat hücrelerin içinden geçerek DNA’lara kalıcı hasarlar bırakır. Hasar alan DNA’lar kanser denilen kontrolsüz hücre bölünmelerine sebep olur. DNA’ da meydana gelen değişiklikler mutasyona da neden olabilir. İşlevsiz veya olması gerekenden fazla organlar ortaya çıkabilir. Ayrıca yüksek radyasyona maruz kalan kişilerde ciddi yanıklar da gözlemlenir. İnsan kadar doğaya ve çevreye de büyük hasarlar verebilir çünkü santralin kurulduğu ortam su ihtiyacı nedeniyle deniz kenarı olmasını gerektirir. Denize, toprağa veya yer altı sularına karışabilecek en ufak radyoaktif madde hayvan, bitki, insan ayırmadan zarar verir. Kullanıldıktan sonra iyi saklanmayan nükleer atıklar ekolojik dengeye ve canlı yaşamına zarar verebilir.

Tarihte nükleer santral kazaları

• Kyshtym Kazası

1957 Eylülünün 29. günü Sovyetler Birliğine bağlı Mayak nükleer enerji tesisindeki bu patlama sonucunda 80 ton kimyasal atık çevreye salındı. Olayın ilginç yanı 20 yıl sonra duyulmasıydı.

• Three Mile Island Kazası

28 Mart 1979 da Amerika tarihindeki en büyük felaketlerden birisi yaşandı. Reaktördeki soğutma sistemi arızası nedeniyle çekirdek eriyerek radyoaktif gazlar gazları çevreye saçtı. Kaza sonrasında hükümet nükleer santral ile ilgili projelerini çoğunu durdurdu.

• Windscale Kazası

Kaza İngiltere’de 10 ekim 1957 yılında yaşandı. Asıl amacı atom bombası üretmek olan tesiste çıkan yangın üç günde kontrol altına alındı. Tabi bu sırada tesisten yayılan radyasyon bütün Avrupa’yı sardı.

• Çernobil Kazası

Dünya tarihindeki büyük felaketlerden sayılabilen bu kaza 26 Nisan 1986 günü Sovyetler Birliğinde gerçekleşti. Reaktörlerde yapılmak istenen bir deney sırasında beklenmeyen olayların gelişmesi reaktörü felakete sürükledi. Karadeniz, Türkiye ve Avrupa bu kazadan fazlasıyla etkilendi

• Mihama Nükleer Santrali Kazası

9 Ağustos 2004’te yaşanan kazanın sebebi türbinlerde yeterli soğutucu su bulunmamasıydı. Japonya hükümeti herhangi bir sızıntının olmadığını açıkladı fakat ölümler ve yanık yaralanmaları çoktan yaşanmıştı.

• Fukuşima Nükleer Kazası

11 Mart 2011 tarihinde Japonya’da gerçekleşen 9.0 büyüklüğündeki depremden nükleer enerji santralleri de nasibini almıştı. Tsunami nedeniyle santralde elektrikler kesilmiş ve soğutucular devreye girememişti. Çekirdek erimesiyle devam eden olayda yaklaşık 350 kişi ilk müdahale sonunda yüksek radyasyona maruz kaldı. Kazanın etkilerinin hala devam ettiği ve arttığı gözlemlendi

İlk nükleer santral ne zaman kuruldu ?

Elektrik üretmek üzere açılan ilk santral Shippingport’dur. Amerika’nın Pennsylvania eyaletinde kurulup 1957 yılında çalışmaya başlamıştır.

Ülkemizde nükleer enerji çalışmaları nelerdir ?

Ülkemizde yürütülen 2 adet nükleer enerji santrali projesi bulunmaktadır. Bu projelerden ilki Mersin Akkuyu nükleer enerji santralidir. 12 Mayıs 2010 yılında Rusya Federasyonu ile Türkiye Cumhuriyeti hükümetleri arasında bu proje için İşbirliği Anlaşması imzalamıştır. 20 milyar dolarlık bu anlaşmadaki Rusatom kuruluşunu payı %99 dur. Ayrıca proje ‘Yap, İşlet, Devret’ anlayışıyla inşa edilen ilk nükleer enerji santralidir. Anlaşma maddeleri gereğince Türk öğrenciler Rusya’da yükseköğretim kurumlarında nükleer uzman eğitimleri almaktadır. Eğitimlerini tamamlayan uzman Türkler Rusatom merkezindeki teknik eğitimleri de başarıyla tamamlarsa Akkuyu Nükleer Enerji Santrali çalışanları arasına katılabilir. Bir başka proje ise Sinop Nükleer Enerji Santrali projesidir. 3 Mayıs 2013 tarihinde Japonya ile imzalanan anlaşma ile projenin inşasına 2017 yılında başlanmasına karar verildi. Ancak proje takvimi ve maliyet açısından anlaşmayla ile uygunluk göstermeyen durumlarla karşılaşan Türk tarafı projeyi durdurma kararı aldı.

Hangi ülkede kaç tane nükleer santral var ?

Dünya üzerinde 435 tanesi aktif 76 tanesi inşaat halinde toplam 511 tane nükleer santral olduğu bilinmektedir.

Sayılar yıllara, aktif ve hizmet dışı durumlarına göre değişiklik gösterebilir.