Nükleer enerji santrali

Nükleer güç santrali ısı kaynağı nükleer reaktöründeki uranyum  olan termal güç istasyonudur.Nükleer reaktörle üretilen ısı kaynağı suyu buhar haline getirir. Elektrik jeneratörüne bağlı buhar türbinleri bu buharla döner ve elektrik üretilir.

Almanya'nın Hessen Eyaletinde bulunan Kraftwerk Biblis Nükleer Santrali
Almanya’nın Hessen Eyaletinde bulunan Kraftwerk Biblis Nükleer Santrali

23 Nisan 2014 Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu(IAEA)’nın raporuna göre 31 ülkede 435 nükleer güç santrali bulunmaktadır .Nükleer güç santralleri temel yük istasyonu olarak tasarlanır.Günümüzde enerji ihtiyacının %17’si nükleer santrallerden karşılanmaktadır.
Japonya’da bulunan yedi reaktörlü Kashiwazaki Kariwa dünyanın en büyük nükleer santralidir.

Dünyadaki Nükleer santrallerin nerede olduğunu gösteren harita
Dünyadaki Nükleer santrallerin nerede olduğunu gösteren harita

Nükleer Santrallerin Tarihi
Nükleer reaktörden ilk enerji 3 eylül 1948 yılında Amerika’daki X-10 Graphite reaktöründe üretilmiştir.Dünya’daki ilk enerji şebekesine enerji veren nükleer santral Sovyet şehri olan Obninsk’de kurulmuştur.Dünyanın tam ölçekli nükleer santrali 17 Ekim 1956’da açılan İngiltere’deki Calder Hall nükleer santralidir.

Amerika'daki X-10 Graphite reaktörü
Amerika’daki X-10 Graphite reaktörü
Rusya'da bulunan Obninsk Nükleer Santrali
Rusya’da bulunan Obninsk Nükleer Santrali

Nükleer Santralde Kimler Çalışabilir
Nükleer Enerji Mühendisi,Reaktör Operatörü,Sağlık Fizikçileri
Acil Durum Müdahale Ekibi,Nükleer Düzenleme Komisyonu Müfettişleri

Nükleer Santralin Çalışma Prensibi

Nükleer santrallerde reaktörlerde Uranyum atomuna nötron çarpması sonucu füzyon olayı gerçekleşir ve ısı ortaya çıkar. Bu çıkan ısı suyu ısıtır buhar haline getirir. Bu kızgın buhar türbinleri döndürür. Bu türbine bağlı elektrik jeneratörüyle şebeke verilmek üzere enerji üretilir.Türbinden gelen basıncı ve sıcaklığı azalmış buhar soğutma kulesinden gelen soğuk su ile konsenderde soğutulur. Bu soğuyan su pompalar aracılığıyla yeniden koruma kabı(containment building )’nın içindeki reaktörde yeniden buhar haline getirilmek şartıyla yollanır.  Nükleer santralin çalışması için zenginleştirilmiş uranyuma ihtiyaç vardır. Başta uranyum U-235 olmak üzere U-233, U-238 ve Plütonyum; P-239 ve P-241 kullanılan radyoaktif maddelerdir.

Nükleer Santralin çalışma prensibini anlamanızı sağlayacak şema
Nükleer Santralin çalışma prensibini anlamanızı sağlayacak şema

Nükleer Atık
İçerdiği radyoaktivite miktarı belli bir limiti geçen radyoaktif maddelerdir.Belli bir süre reaksiyondan sonra nükleer reaktördeki uranyum enerjisini kaybeder.Yüksek sıcaklığa ulaşmış bu çekirdek önce soğutulur sonra radyoaktivitesi normale inene kadar
yer altında saklanır. Nükleer atıklar 3 sınıfa ayrılır.Düşük düzeyli atıklar,Orta düzeyli atıklar ve Yüksek düzeyli atıklardır.

Düşük Düzeyli Atıkların Depolanması
Zırhlama işlemi gerektirmeyen düşük düzeyli atıklar, altı su geçirmeyen bir kil tabakası veya bir plastik türüyle kaplı bir çukurun içine yığılıp, üzerilerinin
toprakla örtülmesi saklanır.

Düşük Düzeyli Atık Depolama Alanı (Centre de la Manche, Fransa)
Düşük Düzeyli Atık Depolama Alanı (Centre de la Manche, Fransa)

Orta Düzeyli Atıkların Depolanması
Zırhlama işlemi gerektiren nükleer atıklardır. Bu tür atıkların katı olmayanları saklanmadan önce betonla katılaştırılmaktadır.
Yüksek Düzeyli Atıkların Depolanması
Kullanılmış yakıt yoğun ışın etkinliği nedeni ile yoğun bir şekilde ısı üretmektedir. Bu nedenle zırhlanıp, soğutulması gerekir. Bu atıklar zırhlanıp 10 metre derinliğindeki kullanılmış yakıt havuzuna yerleştirilir.ABD’de kullanılmış yakıt havuzlarının yetersiz kalması nedeniyle atıklar yakılır toz haline getirilip erimiş camla karıştırılarak çelik varillere dökülüp soğutulup saklama tekniğide kullanılır.
Nihai Depolama Tesisleri
Yüksek düzeyli atıkların soğutma havuzlarında ya da kuru depolomalarında bekletilmesi, geçici durumdur.  Yüksek düzeyli atıkların yeryüzünün yaklaşık 500 metre altında kuru ve kararlı jeolojik formasyonların içine gömülmelidir. Atık deposuna yer altı suları sızmaması lazımdır. Tuz yatakları, tuz kubbeleri, granit, bazalt ve tüf tercih edilen depolama tesisi yapısıdır. Dünya üzerinde işletmeye olarak yüksek düzeyli atık kabul edecek nihai atık tesisi ABD’nin Nevada eyaletinde Yucca Dağı’ndaki tesisidir. Bu tesisin
kapasitesi 77 bin tondur.

 

Amerika'daki Nevada Eyaletinde bulunan Yucca Dağı
Amerika’daki Nevada Eyaletinde bulunan Yucca Dağı

Dünyada artık depolama konusunda en uzman ülkelerden biri İsveç’tir.1985 yılında açılmış CLAB tesisinde yakıtlar yeraltında bulunan 30 metre derinliğindeki havuzlarda saklanmaktadır.

İsveç'de bulunan CLAB Nükleer Atık Tesisi
İsveç’de bulunan CLAB Nükleer Atık Tesisi

Greenpeace’nın 15 yıl süren kampanyası sonucu, 1993 yılında nükleer atıkların denize dökülmesini yasaklayan uluslarası antlaşma imzalandı.
Ortalama gücü 1000 MW olan bir nükleer santral,  27 ton yüksek düzeyli,  250 ton orta düzeyli, 450 ton düşük düzeyli nükleer atık üretmektedir.

Uluslararası Nükleer Olay Ölçeği( International Nuclear Event Scale(INES))      Nükleer santralde nükleer kaza ve arızanın o andaki tehlike durumu gösteren ölçektir.

Uluslararası Nükleer Olay Ölçeği
Uluslararası Nükleer Olay Ölçeği

Nükleer santral Kazaları

Çernobil Nükleer Kazası
Ukrayna’nın Pripyat kentinde bulunan Çernobil Nükleer santralinde ani elektrik yaşandığı zaman yedek ünitelerin nasıl çalışacağını gözlemek amaçlı 26 Nisan 1986 yılında deney yapılmıştır. Teknik personelin ihmali sonucu reaktör yüksek basınçtan patlamıştır.
Santralin çatısıda delinmiştir.Buradan atmosfere 50 tonluk radyoaktif madde saçılmıştır. Ukrayda’ki kazanın olduğu Pripyat kentini turistik amaçlı tur firmasıyla
gezebilirsiniz. Radyasonun ölümcül etkisinin iyimser rakamla 900 yıl sonra geçeceği tahmin ediliyor. Temizli işlemleri için 18 milyar $ harcanmıştır.
Tüm bu alandaki canlılar vurularak öldürülmüştür.

Çernobil Nükleer kazasından sonra santralin durumu
Çernobil Nükleer kazasından sonra santralin durumu

Üç Mil Adası Kazası
28 Mart 1979 yılında Amerika’nın Pensilvanya yakınında meydana gelen kaza ticarı nükleer güç santrali tarihinin en kötü kazasıdır. Radyoaktif gazlar atmosfere salındı.Santral çalışanları ve santral çevresinde hiç bir ölüme yol açmamıştır. Tasarım ve operatör hatası
soğutucuların bozulmasına ve belli bölümlerde erimeye yol açmıştır. Uluslararası Nükleer ve Radyolojik Olay Ölçeğinde seviyesi 5’dir. Kaza sonu ortaya çıkan kirlilik için temizlik çalışmaları 1979 yılının Ağustos ayında başladı.1993 yılının Aralık ayında tamamlandı.
Bu temizliğin maliyeti 1 milyar $’dır. Kaza ile bağlantılı kanser vakası ortaya çıkmamıştır.

Three Mile Island Nükleer Kazası
Three Mile Island Nükleer Kazası

Fukuşima Nükleer Kazası
11 Mart 2011 yılında Japonya yakınlarında 9 büyüklüğündeki deprem sonucu tsunami oluştu. Tsunami santralin elektrik şebekesine zarar verdi ve jeneratörlere su bastı
bunun sonucunda santralin soğutma sistemi yetersiz çalışmaya başladı buda kısmı erime ve patlamalara sebep oldu. Radyosyon Tokyo şehir şebekesinde raslandı.Radyasyon
Avrupaya kadar ulaştı. Bu kaza Çernobil’den sonra en büyük ikinci nükleer santral kazasıdır.Uluslararası Nükleer ve Radyolojik Olay Ölçeğinde seviyesi 7’dir.

Fukişima Nükleer Santralinin kazadan sonraki durumu
Fukişima Nükleer Santralinin kazadan sonraki durumu

Almanya’nın Dusseldorf kentinin kuzeyinde ertelemeler ve protestolardan tamamlanamayıp faliyete sokulamayan nükleer santral eğlence merkezi haline getirildi.
Her yıl yarım milyon maceraperest burayı eğlenmek için tercih ediyor. Nükleer santralin kulesi lunaparkın salıncağı haline getirildi.

nükleer santral lunapark

Türkiye’de Nükleer Enerji 

Şuanda Türkiye’de kurulu ve faaliyetde nükleer enerji santrali bulunmamaktadır. Ama  Türkiye’de mevcut 3 tane nükleer araştırma reaktörü bulunmaktadır. Bunlardan 2’si İstanbul Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi’nde birisi de İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) ‘de bulunmaktadır.

 Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi
Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi

Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali, Mersin ilinin Gülnar ilçesinde bulunan Akkuyu mevkiinde tamamlanması halinde Türkiye’nin ilk Nükleer Santrali ünvanını kazanacaktır. Türkiye’nin yaklaşık %6’lık enerji ihtiyacını karşılayabilecektir. Kurulu gücü 4800 MW olacaktır. Yapımını Atomstroyexport adlı Rus bir firma üstlenmiştir. Yapımında 3.Nesil reaktör tasarımı kullanılacaktır.

Akkuyu Nükleer Santrali
Akkuyu Nükleer Santrali

Sinop Nükleer Enerji Santrali
Sinop ilinde bulunan İnceburun Yarımadası’na kurulacak olan nükleer santrali Akkuyu Nükleer Santralinden sonra Türkiye’nin ikinci Nükleer Santrali olacaktır. Kurulu gücü 4400MW olacakdır. Yapımı 2017 yılında Japon firma tarafından tamamlanacaktır. 3.Nesil reaktör tasarımı kullanılacaktır.

Bu yazı hakkında ne düşünüyorsun ?
  • Faydalı 
  • Müthiş 
  • Gereksiz 
  • Normal 
Sidar ATABEY

About Sidar ATABEY

Elektrik-Elektronik Mühendisi. Makine Mühendisliğinde yan dal programını tamamladı. 1 sene boyunca Erasmus Programı kapsamında Polonya Silesian University of Technology'de eğitim gördü.

View all posts by Sidar ATABEY →