Türkçe
Giriş Kayıt Ol

Nükleer Enerji Santralleri Nasıl Çalışır ?

tarihinde gönderildi

Paylaş
211
Oku
Enerji yaşamımızın ortasında, hayatımıza doğrudan etki eden bir kaynaktır. Kullandığımız bilgisayarlar, telefonlar ve yaşamımızın her noktasında enerjiye açlığımız her geçen gün artıyor. Pek çok farklı şekilde enerji elde etmeye çalışıyoruz. Bugün atomun parçalanmasıyla ortaya çıkan ve 1950’ lerden beri hayatımızda olan nükleer enerjinin ne olduğunu inceleyelim.

Hala Korkulan Bir Enerji Türü

Hala Korkulan Bir Enerji Türü
Nükleer enerji denildiğinde hala çoğu insan irkiliyor. Korkmakta da haklılar. Bunun başlıca sebeplerinden biri, ülkemizde de bir süre karadeniz kıyısında hissedilen ve çayların bile kanser saçtığı iddialarının ortaya atılmasına sebep olan Çernobil Nükleer Santral faciasıdır. Yaşanan bu kaza sonrası Sovyetlerin ürettiği reaktörler hala tartışma konusu olurken, dünyada nükleer enerji tarihinde radyasyondan ölümlere neden olan en büyük kazadır.

Ülkemizin Nükleer Santralleri Yolda

Ülkemizin Nükleer Santralleri Yolda
Gelelim ülkemizde yapılması muhtemel Sinop ve Mersin nükleer santralleri gölgesindeki güvenlik tartışmalarına. Malum devletimiz yararıyla, zararıyla bir karar aldı ve inşaatlar başladı. Peki Çernobili yaşayan ülkemiz insanları için nükleer santral ne anlama geliyor? Ülkece nükleer enerji santrallerinin yararını ve zararını ne kadar yakından biliyoruz?

Dünyada Nükleer Güç

Dünyada Nükleer Güç
Dünyada tanınan toplam 193 ülkeden 31’inde 440 nükleer santral bulunuyor. 68 yeni reaktörün yapımı 15 ülkede devam ediyor. Dünyadaki enerjinin yaklaşık yüzde 11'i nükleer santraller tarafından üretiliyor. Bazı ülkeler Nükleer enerjiyi terk etmeye çalışırken bazı ülkeler de bu güce sarılmaya devam ediyor.

Örneğin Almanya 2011’de yaşanan Japonya Fukuşima Nükleer Santrali kazasından sonra ülkesinde bulunan 8 reaktörü de 2022 yılına kadar kapatma kararı aldı. Almanya şu an vazgeçeceği reaktörlerinden ülkenin enerji ihtiyacının %13’ünü karşılıyor. Avrupa ve iskandinav ülkeleri nükleer gücü azaltmaya çalışırken, Amerika, Rusya ve Asya’da durum böyle değil. 

Mesela Rusya şu an 36 nükleer reaktöründen, enerjisinin %17’sini üretiyor ve gelecek planları kapsamında nükleer güce bağımlılığını arttıracak adımlar atıyor. 2030 yılına kadar enerji üretiminde nükleer payını yüzde 30'a çıkarmayı planlayan Moskova hükümeti, 2050'de yüzde 50'ye ve yüzyıl sonuna kadar da yüzde 80'e ulaşmayı hedefliyor.

Ve ülkemiz, Akkuyu ve Sinop'ta toplam sekiz reaktör kurmayı planlayan Türkiye, 2025 sonuna kadar toplam elektrik ihtiyacının en az yüzde 5'ini bu reaktörlerden karşılamayı hedefliyor. Şimdi gelin uzun yıllar daha hayatımızdan çıkmayacak olan nükleer enerji santrallerinin nasıl çalıştığına bir bakalım.

Nükleer Enerji Santralleri Nasıl Çalışır ?

Nükleer Enerji Santralleri Nasıl Çalışır ?
Çoğu santralde, elektrik üretmek için bir türbini döndürmeniz gerekir. Santraller kömür, doğal gaz, petrol ve nükleer enerji yakıtlarını, suyu buhara dönüştürmek için kullanır ve bu buhar da türbini çevirir. 

Nükleer santraller bunların hepsinden farklıdır çünkü buhar oluşturmak için hiçbir şey yakmazlar. Yanma olmadığı için havaya azot,  kükürt oksitler ve karbon gibi kirletici maddeler salmazlar ki, bu da sıfır emisyon demektir. Sera etkisi oluşturmamaları, nükleer santrallerin en önemli faydalarından biridir. Peki bacalarından çıkan beyaz duman nedir? Bir nükleer santralin bacasında gördüğünüz beyaz duman soğutma suyunun buharıdır ve içinde zararlı hiçbir madde yoktur.

Radyoaktif Yakıtlar

Radyoaktif Yakıtlar
Peki neyi ısıtıyoruz biz ? Reaktörü çalıştırmak için radyoaktif bir yakıta ihtiyaç vardır, bu işlem için yakıt olarak uranyum, toryum veya plütonyum kullanılmaktadır. Bu radyoaktif maddelerin çekirdekleri çok büyüktür ve zincirleme reaksiyon başlatmak için çok elverişlilerdir. Dünyada ilk tercih daha kolay bulunabilen ve nispeten daha kolay işlenen element, uranyumdur. Ayrıca ısındığında kararsızlaşması ve en verimli zincirleme reaksiyona sahip olması sebebiyle de uranyum en çok tercih edilen elementtir.

Zincirleme Reaksiyon

Zincirleme Reaksiyon
Gelelim uranyumun nasıl çalıştığına. Nükleer reaktörün çekirdeğinde bulunan Uranyum-235 atomu bir nötron ile bombalandıktan sonra Uranyum-236’ya dönüşür. Hemen ardından nötronun kinetik enerjisi sonucu ikiye bölünerek Kripton-92 ve Baryum-141 izotoplarına dönüşürken 3 nötron saçar. Bu nötronların başka U-235 atomlarına çarpıp aynı döngüyü tekrar etmesine zincirleme reaksiyon adı verilir. Haberlerde gördüğünüz, duyduğunuz uranyum zenginleştirmesi işte tam da bu yüzden çok önemlidir.

Fizyon Ve Füzyon Nedir

Fizyon Ve Füzyon Nedir
Nükleer enerjide bir başka önemli nokta ise fizyon ve füzyon farkını bilmekten geçer. İki türün de büyük miktarda enerjiyi serbest bırakan reaksiyonlar olduğunu biliyoruz. Enerji, hem fizyon hem de füzyon reaksiyonları sırasında salınmasına karşın, fizyon, bir atomun iki veya daha küçük parçacıklara bölünmesi işlemidir. Buna karşı füzyon, daha büyük bir atom oluşturmak için iki veya daha fazla küçük atomun kaynaştırılması veya birleşmesidir. Füzyonu doğada örneğin yıldızların oluşumunda görebilirken, fizyon uranyum gibi ağır elementlerle olur.
Bu bölünme esnasında gama ışınları da salınır ve sonuç olarak uranyum atomunun %0.1 lik kısmı 200 milyon elektron-volt luk bir enerjiye dönüşür. Bu süreçte kullanılan 1 tonluk uranyumdan, 3.3 milyon ton kömür, 22 milyar metreküp doğalgaz eşdeğeri enerji üretilir.

Reaksiyonun Hızını Ayarlamak

Reaksiyonun Hızını Ayarlamak
Başlayan zincirleme reaksiyon esnasında ortaya muazzam bir enerji ve ısı çıkar. Bu enerjiyi azaltmak veya istenilen seviyede tutmak için reaktör çekirdeğine genellikle bor, kadmiyum veya zirkonyum gibi elementlerden yapılan kontrol çubukları indirilir. kontrol çubuklarının görevi ortamdaki nötronları emmek ve reaksiyonun hızını istenildiği gibi kontrol etmektir.
Ortaya çıkan ısı ise, soğutucu sıvı ile reaktörden taşınır. Isıyı taşıyan soğutucu sıvı, ayrı bir su bölmesini ısıtarak suyu buharlaştırır, elde edilen buhar yüksek basınçlı hale getirilerek türbinleri döndürür. Hızla dönen tribünler jeneratörlerin elektrik üretmesini sağlar. Bu yüzdendir ki yapılan tüm nükleer santraller suya ihtiyaç duyduğu için deniz ve okyanus kenarlarına yani su kaynaklarına yakın alanlara inşa edilmektedir.
E peki nükleer enerjinin zararı yok mu? Olmaz mı! Tabii ki var. Modern Nükleer santraller ürettikleri atıkları işleyip, atıkların % 80’ini tekrar kullanılabilir yakıt haline dönüştürseler de geriye çok fazla radyoaktif madde kalmaktadır. Nükleer reaktörlerin çalışması sırasında atık olarak ortaya çıkan Radyoaktif maddelerden ilki  Plütonyum dur ve üst düzeyde zehirli ve kanser yapıcıdır. Atık olarak çıkan Plütonyum savaş sanayinde kullanılmaktadır. Plütonyum nükleer savaş başlıklarında kullanılan ana patlayıcı maddedir. 

Açığa çıkan diğer radyoaktif maddeler ise STRONSİYUM, SEZYUM ve İYOD ’tur ve bu maddelerin hepsi ağır kanserojendir. Nükleer santrallerin en büyük sorunları bu atıkların güvenli şekilde saklanmasıdır.
Yine de güvenlik prosedürleri doğru uygulandığında dünyada en az radyasyona maruz kalacağınız yerlerden biri bir nükleer santralin içidir. 

Nükleer kazaların ve küresel ısınmanın olmadığı temiz enerjiyle yaşadığımız bir dünya dileğiyle.
Bunları da beğenebilirsiniz