Nükleer Enerji Dosyası |
1.Bölüm

Son yıllarda nükleer enerjinin konuşulduğu bir çok konuya kulak misafiri olmuşuzdur. Bu yazı dizimizde sizler için nükleer enerjiyi her yönüyle inceleyeceğiz. Nükleer enerjinin nasıl üretildiği, tarihçesi, Türkiye ve Dünya'daki konumuna, avantajları ve dezavantajlarına değineceğiz.

A- A+

19.09.2013 tarihli yazı 24773 kez okunmuştur.

1) Nükleer Enerji Nedir?

Geriye dönüp geçmiş yüzyılın gelişmelerine baktığımızda, görebileceğimiz en göze çarpan gelişmelerden biri de atomun parçalanması ve beraberinde getirdiği atom bombası ve nükleer enerjidir.

Ağır radyoaktif (Uranyum gibi) atomların bir nötronun çarpması ile daha küçük atomlara bölünmesi (fisyon) veya hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları oluşturması (füzyon) sonucu çok büyük bir miktarda eneji açığa çıkar. Bu enerjiye nükleer enerji denir.

Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir. Bununla beraber, kütle-enerji denklemi, tepkimenin nasıl oluştuğunu açıklamaz, bunu daha doğru olarak nükleer kuvvetler yapar. Nükleer enerjiyi zorlanmış olarak ortaya çıkarmak ve diğer enerji tiplerine dönüştürmek için nükleer reaktörler kullanılır. Nükleer reaktörlerde fisyon reaksiyonu ile edilen enerji elektriğe çevrilir.

► İlginizi Çekebilir : Ay'da Nükleer Enerji

2) Nükleer Enerjinin Tarihçesi

20. yüzyılın ortalarına doğru 2000 yıldır kabul gören ‘Her maddenin atom adı verilen ve bölünemeyen parçacıklardan oluştuğu’ kabulü yıkıldı. 1938’de Otto Hahn, Fritz Strassman, Lise Meitnerve, Otto Frisch adlı Alman fizikçiler Uranyum üzerinde yaptıkları denemelerle atom çekirdeğini parçalamayı başardılar. 1942 yılında İtalyan asıllı Amerikan fizikçi Enrico Fermi giriş kısmında anlatmış olduğumuz zincirleme reaksiyonu kontrol altına almayı başararak nükleer enerjinin üretilmesine olanak sağladı.

Atom çekirdeğinin parçalanması sırasında açığa çıkan enerji o kadar büyüktü ki, o sırada 2. Dünya Savaşında olan ülkeler bu enerjinin yıkıcı gücüne göz dikmeleri uzun sürmedi. ABD atom bombası konusundaki çalışmalarını hızlandırdı ve 2.Dünya Savaşının sonlarına doğru ilk atom bombasını yaptı.

Hiroşima'ya atılan atom bombası

Bu arada Mayıs 1945’te Almanya teslim olmuş müttefiki Japonya’nın direnişi henüz kırılmamıştı. ABD’nin yeni başkanı Henry Truman, Japonya’yı dize getirmek için yeni geliştirilen atom bombasını kullanma kararı aldı.

İlk bomba 6 Ağustos 1945’te Hiroşima kentine atıldı. Bomba patladığı anda yaklaşık 1,5 km çapındaki etki alanı içerisinde, neredeyse tüm canlılar kömür haline geldi ve 10 km karelik bir alan, yerle bir oldu. Bombanın ilk etkisinden kurtulan insanlar da radyasyona bağlı olarak ölümcül yaralar aldılar. İkinci bomba 9 Ağustos 1945’te Nagasaki’ye atıldı; burada da 60.000 kişi katledildi. 14 Ağustos 1945’te Japonya teslim olduğunda, ABD, sadece askeri hedefleri vurduğu ve savaş durdurmasa daha fazla insanın öleceği yalanını söylüyordu.

Hiroşima

Sıcak savaşı izleyen soğuk savaş yıllarında özellikle ABD ile SSCB arasındaki silahlanma yarışı, nükleer silahların çeşidini ve tahrip gücünü artırırken, bir yandan da Nükleer Enerjinin‘barışçıl’ amaçlarla kullanımı yaygınlık kazandı. Git gide tükenen geleneksel enerji kaynaklarına karşı, o günlerde kusursuz bir alternatif olarak görülen bu enerjiden yararlanmak için birbiri ardına Nükleer Enerji santralleri kuruldu.

Nükleer Enerjinin yıllara göre tarihsel gelişimini şu adresten takip edebilirsiniz:

► Nükleer Enerjinin Tarihçesi

Nagasaki'ye atılan atom bombası, 1945

3) Nükleer Enerji Santrali

Nükleer santral, bir veya daha fazla sayıda nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak elektrik enerjisinin üretildiği tesistir. Radyoaktif maddeler kullanılmasından dolayı diğer santrallerden farklı ve daha sıkı güvenlik önlemlerini, teknolojileri içerisinde barındırır.

► İlginizi Çekebilir : Yeraltı Nükleer Santralleri

NASA'ya göre nükleer santraller termik santrallerin neden olacağı ölümleri azaltmaktadır. Nükleer santraller şimdiye kadar termik santrallerin neden olacağı 1,84 milyon ölümü ve 64 gigaton karbondioksit salımını önlemiştir.

Nükleer santralin iç yapısına baktığımızda, uranyumun fisyon tepkimesine girmesiyle oluşan enerji su buharının çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasını sağlar. Yüksek sıcaklıktaki bu buhar, elektrik jeneratörüne bağlı olan türbinlere verilir. Türbin kanatçıklarına çarpan yüksek enerjili buhar, bilinen şekilde türbin şaftını çevirir ve jeneratörün elektrik enerjisi üretmesi sağlanır. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan basınç ve sıcaklığı düşmüş buhar, tekrar kullanılmak üzere yoğunlaştırıcıya gider ve su haline geldikten sonra tekrar bölünme ile açığa çıkan enerji ile ısıtılıp buhar haline getirilir ve döngü devam eder. Yoğuşturucu da su buharının faz değişimini yapabilmek için çevrede bulunan deniz, göl gibi su kaynaklarını soğutucu olarak kullanır.

Reaktör Nedir?

Fisyon ve füzyon olaylarının oluşarak ısı ürettiği kalp kısmı ve soğutma suyu ile kontrol çubuklarını içine alan basınçlı kaptır.

Reaktör Çeşitleri

Gaz soğutmalı hızlı reaktör

Kurşun soğutmalı hızlı reaktör

Çok yüksek sıcaklıklı reaktör

Süper Kritik Su Reaktörü

Sodyum soğutmalı hızlı reaktör

Gelecek bölümdeki konular;

► Nükleer Atık Sorunu
► Nükleer Enerji Avantaj ve Dezavantajları
► Nükleer Silah

Kaynaklar

►Bilim ve Teknik Dergisi
►Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı
►Türkiye Elektrik İletim A.Ş.
►bilgiustam.com
►Vikipedi
►enerjiuretimsistemleri.blogspot.com
►Zaman Gazetesi