Nükleer (Radyoaktif, Atom) Enerji

nükleer radyoaktif enerjiNükleer enerji üzerindeki çalışmalara 19. asrın ortalarından itibaren başlandı, ilk defa Alman Max Planch bu konudaki bazı esasları tespit etti, Ingiliz fizikçisi E.R. Ford, 1911’de atom enerjisi hakkında ilk deneyi gerçekleştirdi ve 1919’da atom enerjisinin mevcudiyeti kesin olarak ortaya konuldu. EİNSTEİN, atom enerjisinin önemini ve büyüklüğünü ortaya koyduktan sonra çalışmalarını hızlandırıldı ve atomu parçalama girişimlerini yoğunlaştırdı. Daha sonra Alman Otto HAHN, uranyum atomunu parçalamayı başardı. Amerikalılar da atom üzerindeki çalışmalarını sürdürerek ENRİCO FERNİ 1942’de Chicago’daki metalürji laboratuvarında atomu parçalama tekniğini ortaya çıkardı. Sonuçta 1945’de ilk atom bombası imal edilerek Nagazaki ve Hiroşima’ya atıldı.

Başlangıçta askerî amaçlara yönelik olarak kullanılan atom enerjisinden günümüzde, ayrı bir enerji hâlinde elektrik enerjisi üretilmeye başlandı.

Nükleer Yakıtlar ve Reaktörler

Modern nükleer güç tesislerinde, sıcaklık ve elektrik üretmek için nükleer füzyon kullanılır. Ana nükleer yakıtı uranyum 235 izotopu oluşturur. Uranyum 235 çekirdeği nötronla bombardıman edildiğinde parçalanma veya ayrılmayı sağlayan füzyon olayı gerçekleşir. Başlangıçtaki reaksiyonda iki veya üç nötron açığa çıkar. Bu nötronların herbiri ilave çekirdeklerin füzyonunun yani parçalanmasını sağlar. Bu tip nükleer reaksiyon, zincirleme reaksiyon olarak isimlendirilir. sesli kitap

Nükleer reaktörün çalıştırılması için uranyum, uranyum 235 ile konsatre edilerek küçük plakalar halinde sıkıştırılır. Her plakanın boyutu kolaylıkla bir elin avcuna sığacak kadar küçüktür, fakat bunun enerji karşılığı 1 ton kömüre eşittir. Bir nükleer reaktörde zenginleştirilmiş uranyum 235 plakaları, yakıt çubuğu (fuel rot) denilen 2 metre uzunluğundaki bir boruya yerleştirilir. Tipik bir nükleer santral, herbiri 200 çubuktan oluşan 50 bin yakıt çubuğu ihtiva eder. Nötron absorbe eden alaşımlardan oluşan kontrol çubukları, yakıt çubuklarının arasına yerleştirilir.

Kontrol çubukları, reaktörün çalışmasını ayarlar. Eğer reaktörde, birçok nötron diğer uranyum atomlarına çarparak hızlı bir parçalanma olursa, operatör kontrol çubuklarını aşağıya doğru indirerek daha fazla nötronun absorbe olmasını sağlayarak reaktörün çalışmasını yavaşlatır. Eğer çok miktarda nötron absorbe edilmesiyle reaktörde yavaşlama olursa operatör kontrol çubuklarını yukarıya doğru yükseltir. Bir kaza olursa veya reaktör sistemde bir arızalanma meydana gelirse, kontrol çubukları reaktörün merkezine itilirerek füzyon durdurulur.

Reaktör çekirdeği, çok fazla miktarda sıcaklık üretir. Sıcaklığı düşürmek için reaktör çekirdeğine su pompalanır. Burada soğuyan su (radyoaktif kirlenmeye uğradığından) tekrar radyatöre verilir, burada ısıtılarak suyun buhar haline gelmesi sağlanır ve buharla çalışan türbinden elektrik enerjisi üretilir.

11 Mart 2011’de Fukuşima nükleer santraline su basan pompaların tsunami dalgasıyla arızalanması, reaktörün aşırı ısınarak muhafaza kabının erimesine ve radyoaktif radyasyonun sızmasına yol açmıştır.

2009’da dünyada çalışmakta olan 30 ülkede 441 nükleer reaktör vardır. Bunun 104’ü ABD’de olmak üzere 124’ü Kuzey Amerika’da, 58’i Fransa’da olmak üzere 149’u Avrupa’da, 54’ü Japonya’da olmak üzere 109’u Asya ve Okyanusya’dadır. 1980 ile 2006 yılı arasında nükleer elektrik enerjisi üretimi 684,4 milyar kvvs’den 2.6 trilyon kws’a yükselerek üç misli bir artış göstermiştir. 2006’de de ABD, tek başına 787.2 milyar kvvs’lik üretimi ile dünya nükleer elekrik üretiminin büyük bir bölümünü vermiştir. Bunu Fransa (427.7 milyar kvvs), Japonya (288.2 kws), Almanya (158.9, Güney Kore 141.3) izler.

Nükleer santrallerin elektrik enerjisi üretimindeki payı en fazla % 76.2 ile Litvanya, 75.2 ile Fransa’dadır. Bunun % 40’ın üzerinde olmak üzere Slovenya, Belçika, Ermenistan, Macaristan ve İsviçre izlemektedir.

Dünyada kömür, petrol, doğal gaz gibi yenilenemeyen, yani tükenen enerji kaynakları karşısında atom santrallerinden elektrik enerjisi üretmenin gerekliliği ortaya Başta Fransa, Belçika, İsveç, Macaristan ve Güney Kore olmak üzere 21 ülkede nükleer santrallerden elektrik enerjisi sağlanmaktadır (Şekil 4.20). Dünyada üretilen toplam elektrik enerjisinin yaklaşık yarısı nükleer santrallerden sağlanır.

Türkiye’de ise atom enerjisi ile ilgili çalışmalar için 4 Eylül 1956’da yürürlüğe giren 6821 sayılı yasayla bir Türkiye Atom Enerjisi Komisyonu kurulmuştur. Küçük Çekmece’de bir araştırma reaktörü inşa edilmiştir. Ayrıca Atom Enerjisi Komisyon-u’nun yardımı ile Ankara’da bir araştırma merkezi, İstanbul Teknik Üniversitesi’ne bağlı bir Nükleer Enerji Enstitüsü, İstanbul ve Ankara üniversitelerinde birer Nükleer Fizik Bölümü araştırmalar yapmaktadır. Ülkemizde nükleer santral kurma çalışmaları zaman zaman gündeme gelmektedir. Hidrojen kullanımı ve diğer alternatif enerji kaynaklarından yeterli enerji sağlanması mümkün değildir. Bu nedenle 2011 ‘de Akkuyu (Mersin)’da nükleer santral yapılması kararlaştırılmıştır.

Nükleer santrallerden enerji üretmenin en olumsuz yanı radyoaktif sızıntıların olmasıdır. 1985 yılında Ukrayna’da Çernobil nükleer santralındaki yangın sırasında radyoaktif sızıntıların yayılması bir anda dünyayı büyük bir endişe içerisine şevketmiş ve radyoaktif sızıntıdan ülkemiz bile etkilenmiştir. Fukuşima’daki radyasyon sızıntısı pek fazla etkili olmamıştır.

 

>> Enerji Kaynakları'na Geri Dön <<

  1. Hasan
    27 Eyl, 2012 - 18.51 | #1

    Nükleer enerjiyi herkes zararlı olarak görüyor ama şunu hiç düşünmüyorlar: Herkes geliştirir de, biz geliştirmeyip öylece kalırsak görürüm ben o zararlı diyenleri…

Yorum yaz!

UYARI: Lütfen doğru ve güzel bir Türkçe ile hakaret etmeden yorum yapınız.
  Yukarı çık!