Atom bombasının çalışma esasını, elektrik üretimine uyarlayan santrallerdir. Ortaya çıkan yakıt atıkları az olmakla birlikte çok tehlikelidir. Bazı çevreciler, Türkiye bu teknolojiyi kullanmasın istemektedir.
Nükleer Santral çalışma düzeni
Nükleer santral nedir, nasıl çalışır?
Bir ya da daha fazla sayıda nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak elektrik enerjisinin üretildiği tesise nükleer santral denir. Nükleer santral; Reaktörün merkezinde elde edilen ısıl enerji suya karıştırılır. Su bu enerji ile farz edilir ve kızgın buhara dönüşür. Bu buhar buhar türbinine verilir. Buhar, daha önce almış olduğu ısıl enerjinin yardımı ile türbin kanatlarını döndürür. Sonuç olarak alternatörlerde elektrik oluşur. Bu elektrik ise iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Buhar, tekrar dönüştürülmek için yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılır ve su haline gelir.
Hangi ülkelerde nükleer santral var?
Sınırları içerisinde nükleer santral olan ülkeler şöyle: ABD, Almanya, Arjantin, Belçika, Birleşik Krallık, Brezilya, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, Çin, Ermenistan, Fransa, Finlandiya, Güney Afrika Cumhuriyeti, Güney Kore, Hindistan, Hollanda, İsveç, İsviçre, İspanya, Kanada, Litvanya, Macaristan, Meksika, İsrail, Japonya, Romanya, Rusya, Slovakya, Slovenya, Çin Halk Cumhuriyeti, Ukrayna, İran.
Nükleer santral inşaatı devam eden ülkeler hangileri?
Sınırları içerisinde nükleer santral inşa eden ülkeler şöyle: ABD, Arjantin, Beyaz Rusya, Brezilya, Bulgaristan, Fransa, Finlandiya, Güney Kore, Hindistan, İran, Japonya, Kuzey Kore, Moğolistan, Pakistan, Romanya, Rusya, Ukrayna, Birleşik Krallıklar.
Hangi ülkeler nükleer santral kurmayı düşünüyor?
Ülke sınırları içinde nükleer santral kurmayı düşünen ülkeler şöyle: Azerbaycan, Birleşik Arap Emirlikleri, Cezayir, Çek Cumhuriyeti, Ermenistan, Fas, Güney Afrika Cumhuriyeti, Endonezya, İsrail, İsveç, İsviçre, Kanada, Kazakistan, Libya, Litvanya, Meksika, Mısır, Polonya, Slovakya, Suudi Arabistan, Şili, Türkiye, Umman, Vietnam.
Nükleer santral kurup, kapatan ülkeler hangileri?
Daha önce ülke sınırları içinde nükleer santral kurup ardından kapatan ülkeler şöyle: Avusturya, Danimarka, Filipinler, İtalya, Kazakistan.
Dünya üzerinde nükleer santralin serbest olduğu ülke hangisi?
Dünya üzerinde nükleer santral bölgesi olarak bilinen, nükleer santral kurma konusunda serbest olan ülke Yeni Zelenda.
Dünyada nükleer santral oranları nedir?
2006 yılına kadar dünya üzerinde 435 adet reaktör ünitesi kuruldu. Bu üniteler 31 ülkede yer aldı ayrıca 210 adet nükleer santral kuruldu. 210 adet nükleer santral toplamda 367.398 megawatt elektrik üretti.
- Dünya üzerinde ilk kamu elektrik hizmeti veren santral: Rusya Obninsk santrali. Bu santral 26 Haziran 1954 yılında kuruldu.
- Dünya üzerinde ilk ticari amaçla kurulan santral: İngiltere Calder Hall santrali. Bu santral 27 Ağustos 1956 yılında kuruldu.
- Birleşik Krallıkta kurulan en eski santral: Oldbury santrali. 7 Kasım 1967 yılında kuruldu.
- En güçlü santral: Japonya Kashiwazaki Kariwa santrali. 8212 MW kapasite elektrik kapasitesine mevcut bir santral. Ayrıca Fransa’da bulunan 2 Civaux reaktör ünitesi dünyadaki en güçlü reaktör ünitesidir. Bu da 1561 MW brüt kapasitedir.
Nükleer santral bölümleri
Nükleer santralde yer alan bölümler nelerdir?
1. Hazne Yapısı
2. Kontrol Çubukları
3. Reaktör
4. Buhar Jeneratörü
5. Buhar Akış Borusu
6. Pompa
7. Jeneratör
8. Türbin
9. Soğutma suyu yoğunlaştırıcısı
10. Soğutma Kulesi
Nükleer santrallerin problemleri nelerdir?
Nükleer santraller iyi inşa edildiğinde avantajlı yapılardır. Taş kömürü kullanan nükleer santraller, atmosfere daha az kirli madde bırakır.
Nükleer santrallerde başlıca sorunlar şu şekildedir:
-Uranyumun çıkartılması
-Uranyumun zenginleştirilmesi
-Radyoaktif maddelerin çevreye zararı
-Nükleer santral güvenliği
Nükleer Santral dünya haritası
Nükleer santraller Türkiye ve dünyada neden tercih edilmektedir?
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Nükleer Enerji Proje Uygulama Dairesi Başkanlığı tarafından hazırlanan Nükleer Santraller ve Ülkemizde Kurulacak Nükleer Santrale İlişkin Bilgiler başlıklı yayınına göre dünya genelinde ve Türkiye’de nükleer enerjinin, elektrik üretiminde tercih edilmesindeki diğer nedenler aşağıdaki şekilde sıralanmaktadır:
- Nükleer santraller, yenilenebilir enerji kaynaklı santraller gibi dış koşullara (iklim koşullarına), kömür santralleri gibi yakıtın kalitesine, petrol ve doğalgaz santralleri gibi rezerv miktarına bağlı olmadığı için elektrik üretiminde süreklilik arz eder.
- Nükleer enerji üretim zinciri, tümüyle ele alındığında sera gazı salımı konusunda en temiz seçenektir. Fosil yakıtların yanmasıyla açığa çıkan karbon monoksit, karbondioksit, sülfür dioksit ve azot dioksit gibi sera gazı oluşumuna sebep olan zararlı gazlar, nükleer santraller çalışırken atmosfere salınmaz. Bu nedenle nükleer enerjinin iklim değişikliğine sebep olan atmosferdeki sera gazı konsantrasyonunun azaltılmasında büyük rolü vardır. Günümüzde nükleer santraller, elektrik sektöründen kaynaklanan sera gazı salımında yıllık olarak yaklaşık %17 azalmaya sebep olmaktadır. Bu santrallerin yerine fosil yakıtlı santrallerden elektrik elde edilmiş olsa her yıl 1,2 milyar ton karbon atmosfere verilecekti.
-Ayrıca, elektrik üretiminin nükleer santrallerden sağlanmasıyla yılda 2,3 milyar ton karbondioksit (Yaklaşık 444 milyon arabanın 1 yılda atmosfere yaydığı karbondioksit miktarı), 42 milyon ton sülfür dioksit, 9 milyon ton azot dioksit emisyonuna ve 210 milyon ton kül üretimine engel olunmaktadır. Buna göre, fosil yakıtla çalışan santraller yerine nükleer santrallerin kurulması durumunda karbondioksit emisyonu düşecek ve uzun vadede küresel ısınmaya en iyi çözüm olacaktır.
- 1 kilogram uranyumdan elde edilen enerji için, 3.000.000 kilogram (3000 ton, 25 adet ağır yük tren vagonu13) kömür veya 2.700.000 litre (2700 metreküp, 135 adet büyük boy akaryakıt tankeri) petrol gerekmektedir. Bu kadar az miktarda uranyum kaynağından yüksek miktarda enerji üretildiğinden nükleer santrallerin atık miktarı da bu oranda fosil yakıtlardan çok daha azdır. Örneğin, elektrik üretiminin %75 gibi büyük bir oranda nükleerden sağlandığı Fransa’da, dört kişilik bir ailenin ömürleri boyunca kullandıkları nükleer enerjiden, en fazla bir golf topu kadar büyüklükte camlaştırılmış nükleer atık çıkmaktadır. Ayrıca, nükleer santrallerde az miktarda yakıtla çok yüksek enerji üretiminin gerçekleşmesi sonucunda, santralde kullanılan nükleer yakıtın çok uzun yıllar enerji ihtiyacını karşılayacağı düşünülmektedir. Yakıt stoku olduğu sürece, sürekli güvenilir enerji üretilebilir.
- Nükleer santrallerden çıkan atık miktarının çok az olmasıyla çok az yer kaplayacağından yer üstündeki depolarda güvenli bir şekilde depolanabilmektedirler. Örneğin, 1000 MWe gücündeki bir nükleer santralden yılda yaklaşık 30 ton (yük trenivagonunun17 yarısı) nükleer atık çıkmaktadır. Aynı büyüklükteki bir fosil santralinden ise yaklaşık 2.000.000 ton petrol atığı veya kömür atığı çıkmaktadır. Bu da nükleere göre yaklaşık 67.000 kat fazla atık miktarını göstermektedir.
- Kullanılmış nükleer yakıtlar yeniden işlenerek (reprocessing) enerji üretimi için kullanılabilirler. Radyoaktif fisyon ürünlerinin %3’ü ve ağır elementler, kullanılmış yakıttan ayrıştırılıp camlaştırılarak canlı yaşamından izole edilmiş şekilde güvenli ve sürekli depolanabilmektedir. Plütonyum ve uranyumu ihtiva eden geriye kalan %97’sinden ise yeni yakıt elementleri üretilebilmektedir. Bunun sonucunda, kullanılmış nükleer yakıtların büyük çoğunluğunun tekrar işlenebilmesi ile nükleer santraller için gerekli yakıt ihtiyacı uzun yıllar boyunca karşılanabilecek ve kullanılmış yakıtlardan kaynaklanan atık miktarı azaltılmış olacaktır.
- Nükleer yakıt maliyeti ve bunun sonucu olarak fiyatı istikrarlı sayılabilecek seviyededir.
- İşletme maliyetlerinde nükleer yakıtın oranı %30’larda olduğu için (bu oran kömür yakıtlı santraller için %77, doğalgaz için %90) nükleer yakıt fiyatlarındaki değişimin elektrik üretim maliyetine etkisi fosil yakıtlara oranla çok daha azdır. Yakıt fiyatlarının iki katına çıkması doğalgaz santralleriyle üretilen elektriğin maliyetine %66, kömür santralleriyle üretilen elektriğin maliyetine %31 oranında yansımaktayken bu oran nükleer santraller için sadece %9’dur.
Fukushima Daiichi Nükleer Santral Kazası nasıl oldu?
Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) Şeref Üyesi Prof. Dr. Namık Kemal Aras, kazayla ilgili olarak 29 Mart 2011’de TÜBA’nın internet sitesinde yayınlanan makalesinde kazayı şöyle değerlendirdi:
“25 yıl önce Chernobil’de meydana gelen reaktör kazasından sonra Fukushima Daiichi nükleer santralindeki kaza, Tokyo’nun 300 km kuzey doğusunda 11 Mart 2011 tarihindeki deprem ve ardından gelen tsunami nedeniyle olmuştur. Çoğu 40 sene önce inşaatına başlanmış yan yana 6 kaynar su reaktörünün çevresindeki bölgede yaklaşık 200.000 insan yaşamaktadır. 11 Mart'taki depremde 1, 2 ve 3 nolu birimler otomatik olarak kapatıldı, kontrol çubukları başarıyla reaktör kalbine yerleştirildi ve fizyon reaksiyonu durduruldu. Kalan reaktörler, 4, 5 ve 6 nolu birimler, daha önce rutin bakım amacıyla kapatılmıştı. Depremden dolayı elektrikler kesilince, dizel jeneratörler 6 reaktörün soğutucu pompaları için elektrik vermeye başladı. Depremden sonra oluşan tsunami reaktör bölgesine geldi ve14 metre yükseklikteki sular yedek jeneratörleri suyla kapattı. Üçüncü adım olan bataryalarla elektrik verilmek istenmişse de tüm site normal reaktör soğutma ve su dolaşım fonksiyonlarını koruma yeteneğini kaybetti.
Asıl problem, nükleer reaksiyonun olduğu yakıt hücresi gereği kadar soğutmadığı taktirde radyoaktif maddelerin etrafa yayılmasıdır ve bu en tehlikeli kazadır. Reaktörde görülen patlamanın hücrede değil, hücre dışında biriken hidrojenin oksijenle reaksiyona girmesinden ileri geldiği anlaşılmıştır. Bunun anlamı, havaya yüksek seviyede radyoaktif maddenin sızmadığıdır. Reaktör hücresinin soğutulması yanında, aynı binada bulunan daha önce kullanılmış yakıtında korunması, tümüyle su içinde olması gerekmektedir. Depremin büyüklüğü nedeniyle bu ayrı bir problem yaratmaktadır”
Fukushima nükleer kazası sonrası ülkelerin Ağustos 2011 yılı itibarıyla nükleer politikaları ile ilgili açıklamaları nasıldı?
ABD: 104 adet NGS’ye sahip ABD’nin, düzenleme kuruluşu NRC, Fukushima kazasından öğrenilen dersler ve alınacak önlemleri yayımlamaya başlamıştır.
Japonya: Japonya 44000 MWe gücündeki NGS ve 2030 yılına kadar kurulacak santralleri gözden geçirme kararı almıştır.
Rusya Federasyonu: Rusya 23000 MWe gücündeki 32 NGS’de güvenlik yönünden tekrar gözden geçirme kararı ile birlikte yeni NGS’leri kurmaya devam edeceğini açıklamıştır.
Almanya: Almanya 20000 MWe gücündeki 17 NGS’sinden 1980 yılından önce çalışmaya başlayan reaktörlerini üç ay süre ile kapatma kararı almıştır. 2022 yılına kadar ise tüm nükleer güç santrallerini kapatma kararı almıştır.
Fransa: Fransa 63000 MWe gücündeki 58 NGS’si için AB’nin aldığı kararlara uyarken yenilenebilir enerji kullanımını artıracağını duyurmuştur.
Güney Kore: 19000 MWe gücünde 21 NGS’ye sahip Güney Kore güvenliğe verdiği önemi artırarak nükleer enerji kullanmaya devam edeceğini açıklamıştır.
İngiltere: 10000 MWe gücünde 18 adet NGS’ye sahip İngiltere nükleer enerji kullanmaya devam etmeyi ve 2025 yılına kadar 8 yeni nükleer santral kurmayı düşünmektedir.
Çin: Çin hükümeti nükleer gücü desteklediklerini ancak geçici olarak yeni reaktörlerin kabul işlemlerini askıya aldıklarını açıklamasına rağmen 12inci 5 yıllık kalkınma planı döneminde (2011-2015) yaklaşık 40000 MW gücünde yeni NGS kuracağını duyurmuştur.
Hindistan: Hindistan NGS’lerini güvenlik yönünden tekrar gözden geçireceğini açıklarken, 2032 yılına kadar 63000 MW gücünde NGS kuracağını bildirmiştir.
Çek Cumhuriyeti: Çek Cumhuriyeti, Temelin’de yeni NGS kuracağını açıklamıştır.
İsviçre: İsviçre yapılan referanduma göre 2034 yılına kadar 5 NGS’sini kapatma kararı almıştır.
İtalya: Haziran 2011’de İtalya, yapılan referanduma göre yeni NGS kurmama kararı almıştır.
Polonya: 2020 yılına kadar ilk NGS’sini hizmete alacaktır.
Tayland: 2 nükleer reaktör kurmayı düşünmektedir. Nükleer güç programında 3 yıllık bir gecikme olacaktır.
Endonezya: 2 reaktör kurmayı planlanmaktadır. İlk santralini 2022 yılında hizmete alacaktır. Ayrıca 4 yeni reaktörü daha planlarına almayı düşünmekteler.
İran: 13 Eylül 2011 tarihinde 1000 MW gücündeki Bushehr NGS’yi işletmeye aldı ve önümüzdeki 20 yıl içinde kurulacak nükleer güç santralleri ile toplam 20000 MW’lık güç kapasitesine (Yaklaşık 19 nükleer reaktör daha kurulacak) ulaşacaklarını bildirdiler. Khüzestan eyaletinde yer alan 360 MW gücündeki Darkhovin NGS ile ilgili çalışmalar devam etmektedir.
Vietnam: Rusya (2 ünitesi) ve Japonya (2 ünitesi)’nın desteğiyle her biri 1000 MW gücünde 4 adet hafif sulu (LWR) nükleer reaktör yapmayı planlıyor. 2020 yılında bitecek olan bir Rus reaktörünün ön çalışması başlatıldı.
Malezya: 2 nükleer reaktör kurmayı planlamaktadır. Nükleer santral projesi henüz Ulusal Meclislerinde onaylanmamıştır ve Fukuşima nükleer kazası raporunun sonucuna kadar projeyi dondurmuşlardır.