Nükleer Gemi Nedir?

Nükleer teknolojilerin gelişimiyle beraber enerji sektöründe bu teknolojilerin kullanımı tartışma konusu olmuştur. Çevre örgütleri de dahil olmak üzere herkes sadece nükleer santrallere odaklandı. Fakat nükleer enerjinin bulunduğu gözlerden uzak olan diğer önemli konu ise nükleer gemiler. Bu yazımızda sizlere nükleer gemileri aktaracağız...

A- A+

11.10.2015 tarihli yazı 23964 kez okunmuştur.

Nükleer Gemi Denzaltı Uçak Enerji Reaktör Radyasyon

► İlk Nükleer Geminin Geliştirilmesi;

Nükleer enerjinin gemilerde kullanılabileceği düşüncesi ilk olarak 1940’lı yıllarda başlamıştır. Bu amaçla üretilen ilk nükleer gemi ise ABD tarafından geliştirilen USS Nautilus (SSN-571) adlı gemidir. Nükleer gücün denizaltılarına adaptasyonu dizel motorlarla çalışan denizlatıların oksijen ihtiyacının fazla olması nedeniyle alternatif arayışlarla başlamıştır. Nükleer enerji ile bu sorun çok büyük oranlarla giderilmektedir. Çünkü nükleer enerji için oksijene ihtiyaç yoktur. Atom enerjisi bu sorunları çözerken aynı zamanda yakıt konusunda devrim niteliğinde bir katkı sağlamaktadır.

Şekil 1: İlk Nükleer Gemi USS Nautilus

►İlginizi Çekebilir: Nükleer Reaktörler ve Çevre Kirliliği | 1. Bölüm

► Sistemin Çalışması;

Sistemin çalışması gemi içerisine konulan 10-15m²’lik alana PWR tipi reaktörlerin konulmasıyla başlar. Reaktörlerden elde edilen yoğun buhar gücü hızlı bir şekilde türbinlere gönderilir ve pervane şaftının dönmesiyle gerekli elektrik jeneratörlerden enerji üretilir. Boşa çıkan buhar ise ısıtma sistemlerinde kullanıldıktan sonra soğutularak reaktöre geri yollanır. Kısaca kapalı çevrim içerisinde döngü gerçekleşir.

Şekil 2: Nükleer Gemideki Reaktör Şeması

►İlginizi Çekebilir: Nükleer Enerji Dosyası 1. Bölüm

► Denizaltılarında Kullanılan Reaktörler;

1) Basınçlı Su İle Soğutulan Reaktörler

Bu yöntemdeki avantajlar;

► Su kolaylıkla temin edilebilir.

► Su içerisindeki yoğun nötron enerjisi kontrol için çok uyğundur.

► Su yüksek ısı kapasitesine sahiptir.

► Sızıntılar tolere edilebilir.

Dezavantajları ise;

► Suyun sıcaklığının kaynama noktasından yüksek derecelere ulaşmasını sağlaması için yüksek basıncın devam etmesi gerekmektedir.

► Yakıt biriminin (reactor gibi..) üretilmesinin pahalı olması

► Çekirdeğin değiştirilmesi sırasında reaktörün kapatılması gerektiği

► Yakıtın yeniden işlenmesinin zor olduğu

2) Sıvı Metal İle Soğutulan Reaktörler

Üstün ısı transfer özellikleri nedeniyle reaktörlerin soğutulmasında kullanılan sıvı metaller, özellikle hızlı reaktörler için cazip gelmektedir. Ek olarak sıvı metal sistemler yavaş pompalamanın gerektirdiği düşük basınçlarda soğutma yapabilmektedir.

Avantajları;

► Moderatör gerektirmemesi

► Sodyumun mükemmel ısı taşıma karakteri

► Sodyumun, uranyum ve toryum ile reaksiyona girmemesi

► Electromanyetik pompaların etkin olarak kullanılabilmesi

Dezavantajları;

► Sodyumun su ve hava ile şiddetli reaksiyona girmesi

► Sodyumun erimiş-akışkan hali hariç radyasyonun sorun olması

► Sodyumun taşınmasında özel tedbirler gerektirmesi

Şekil 3: ABD'nin SSN 774 Nükleer Denizaltısı

► Ülkelerin Nükleer Gemi Yatırımları;

1962 yılında Amerikan donanmasında nükleer gemilerin sayısı, bu teknolojinin ne kadar önem kazandığını göstermektedir. Bu yıllarda Amerikan donanmasında çalışan 26 nükleer denizaltı ve üretim aşamasında olan 30 nükleer denizaltı bulunmaktaydı. 1950’lerde ise Sovyetler Birliği de nükleer güçlü denizaltılar geliştirme konusunda ABD’yi takip etmiştir. Bu dönemde Rusya kurşun-bizmut soğutmalı reaktör tasarımını devreye soktu. Fakat gerekli tedbiirlerin alınmaması sonucu çeşitli kazalar meydana geldi. Değişik tarihlerde meydana gelen 5 kazadan sonra Rusya bu sorunu ancak 1970 yıllarından sonra geliştirdiği üçüncü nesil PWR reaktörleri ile aşabilmişti. 1950 ile 2003 yılları arasında Rusya’da 248 nükleer denizaltı ve 5 destroyer üretilmiştir. Bu gemilerde toplam 468 nükleer reaktör kullanılmıştır. ABD ve Rusya'nın yanı sıra Almanya, Japonya ve Çin deniz kuvvetleri için bu teknolojiyi kullanmakla beraber Almanya’da özellikle ticari amaçlı gemiler büyük ölçüde nükleer enerji kullanmaktadır.

Nükleer teknolojinin gemilerde bu kadar yaygınlaşmasıyla sadece denizaltıyla yetinmemiş olup uçak gemileri, buz kıran gemiler ve çeşitli maksatlarda ticari gemiler de bu teknoloji ile üretilmektedir.