Nükleer yakıt ne kadar enerji verir?
Nükleer santralda kullanılan nükleer yakıtın bir kilosu; iki vagon kömür (100.000 kg) veya iki tank dolusu petrol (600.000 kg) yakılarak üretilebilen enerjiye eşit miktarda enerji verir, bundan dolayı, nükleer enerji hem daha ucuz hem de daha verimlidir.
Nükleer yakıt nasıl elde edilir?
Nükleer enerjiyi üretmek için ilk adım uranyum cevherinin çıkarılmasıdır. Cevher %1'den az saf uranyum içerir. Bu nedenle cevher işlenir ve bir sonraki aşamada uranyum-235'in konsantrasyonunun %1'den %4'e çıkarılması için uranyum zenginleştirilmesi yapılır. Zenginleştirilmiş uranyumdan uranyum peletleri üretilir. Hazır peletler, yakıt zarfı (TVEL) olarak adlandırılan metal bir tüpe yerleştirilir. Yakıt demetleri (TVS) halinde bir araya getirilen birkaç düzine yakıt zarfı, nükleer reaktör içine yerleştirilir.
Reaktör kalbinde ne oluyor?
Nükleer reaktör, fisyon (termal nötronla reaksiyona giren atom çekirdeğinin bölünmesi) adı verilen fiziksel işlem esasında çalışır. Nükleer yakıt reaktöre yüklendikten sonra reaktörde fisyon başlar ve bunun sonucunda fisyon ürünleri, nötronlar ve ısı ortaya çıkar. Serbest nötronlar diğer uranyum atom çekirdekleri ile çarpışarak, tüm yakıt fisyonunun tamamlanmasına kadar reaksiyon devam eder. Bu oluşuma, atom çekirdeğinin fisyonu, yani “zincirleme nükleer reaksiyon” denir.
Radyasyon nedir?
Radyasyon, partikül veya elektromanyetik dalgalar halindeki enerji ışınımı demektir. Bu milyarlarca yıldır var olan doğal bir olgudur. Tüm canlı organizmalar, sürekli olarak doğal radyasyonun etkisi altında yaşarlar. Uzaydan ve yerkabuğunda bulunan radyoaktif maddelerden çıkan ve yeryüzüne ışınım veren radyasyonun çeşitli türleri vardır. Yerkabuğunda bulunan potasyum, aynı zamanda doğal bir radyoaktif izotop içerir. Hatta insan vücudundaki dokularda da sürekli olarak radyoaktif elementler mevcuttur ve bunlardan kurtulmak da fiziksel olarak imkansızdır.
Nükleer güç santralinin çevresinde yaşayan halk radyasyonun ne gibi bir etkisi nedir?
Nükleer santraller doğayı kirletmez. Nükleer santrallerin çevre ve nüfus üzerindeki radyasyon etkisi, atmosfere zararlı ürünleri yayan petrol, kömür ve akaryakıt ile çalışan elektrik santrallerine kıyasla çok daha azdır. Nükleer güç santrali kapalı teknolojik üretim döngüsü olan bir tesistir. Yani, yanan tüm yakıt nükleer santralin içinde kalır ve daha sonra mukavemeti yüksek konteynırlarda taşınır. Nükleer santralden havaya yalnızca temizlenmiş hava salınır.
Nükleer güç santrali nasıl çalışır?
Nükleer güç santralinde elektrik üretimi, termik santralde uygulanan prensibe benzer. Reaktör, uranyum atom çekirdeklerinin bölünmesi sonucunda açığa çıkan ısı ile birinci çevrimde dolaşan suyu ısıtır, bu kızgın su, buhar jeneratörüne aktarılır ve buhar jeneratöründe ikinci çevrimde dolaşan su ile ısı değişimi yapılır. İkinci çevrimde oluşan buhar, türbine aktarılır ve türbin elektrik jeneratörünü harekete geçirir. Jeneratör elektrik enerjisini üretir ve bu elektrik, enerji nakil hatları boyunca tüketicilere ulaştırılır.
Nükleer enerjinin avantajları nelerdir?
1. Kullanılan yakıt enerjisi yoğun bir kaynaktır (bkz: Nükleer yakıt ne kadar enerji verir?)
2. Kullanılmış yakıt yeniden işlendikten sonra faydalı ürünleri tekrar yakıt olarak kullanılabilir.
3. Nükleer santral, “sera etkisi” oluşmasına neden olmaz. Her yıl Avrupa’daki nükleer santrallerin işletilmesi ile 700 milyon ton, Japonya’daki santrallerin işletilmesi ile de 270 milyon ton karbondioksitin (CO2) havaya salınması önlenmektedir.
4. Nükleer santrallerde üretilen elektriğin maliyeti, diğer santrallerde üretilen elektriğin maliyetinden daha düşüktür.
Nükleer enerji nerede kullanılır?
Nükleer enerji; uzay teknolojisi, uçak sanayi, deniz altı sanayi ve buzkıran gemilerinde başarıyla kullanılmaktadır. Dünyada yaklaşık 160 farklı izotop (fiziksel ve kimyasal özellikleri benzer ancak farklı atomik kütlesi olan aynı elementin atomu) çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Biyoloji ve biyokimyanın çeşitli alanlarında izotoplar yardımıyla birçok araştırma yapılmıştır. Araştırmalardan biri; biyosferdeki türlerin ve bu türlerdeki bireylerin hareketlerinin ve dinamiğinin incelenmesidir. Radyoaktif izotoplar yaygın olarak otomasyon ve kontrolü sağlamak için sanayide kullanılır, ayrıca inşaat malzemelerinin üretiminde, kimya analizlerinin hassasiyetini artırmakta, petrol tankı kaçaklarının izlenmesinde ve bunun yanı sıra tıpta bazı hastalıkların teşhisi ve tedavisinde kullanılır.
Kimya analizlerinde kullanılan izotoplar ile kimyasal reaksiyonlarda, yanma, kataliz, kimyasal sentez gibi süreçler takip edilebilir ve spektroskopi yapılabilir. Tıpta kullanılan izotopların yardımı ile bazı hastalıkların gelişmesi (patogenez) tespit edilmektedir. İzotoplar ayrıca X-ray, gama-defektoskop cihazlarında da kullanılmaktadır.
İzotoplar; tarım sektöründe toprak bilimi ve tarımsal kimya teknolojisi alanlarında kullanılır. Örneğin; toprağın fiziksel özellikleri ve mineral elemanlarının tespitinde, toprak ve gübre etkileşimini, bitkilerin mineral elemanlarını hazmetmesini ve minerallerin yapraklardan girmesini incelemede kullanılır.
Nükleer santraller yeteri kadar güvenli mi?
Modern nükleer santraller çok katmanlı derinlemesine güvenlik sistemi ile donatılmıştır. İç içe geçmiş matruşka yapısına benzer. Birincisi, içinde uranyumun bulunduğu yakıt paletinin kendisidir. Paletler, metal yakıt zarfının içine konulur. Bir sonraki koruyucu bariyer, reaktör basınç kabıdır. Ve son olarak, dışarıda, beton sızdırmaz kaplama (muhafaza) bulunmaktadır. Koruma binası, deprem, hortum, kasırga, toz fırtınaları, hava şokları ve hatta uçak düşmesi gibi her türlü dış etkilere karşı dayanıklıdır.
Nükleer reaksiyon tamamen durdurulana kadar kontrol edebilen bir kontrol ve koruma sistemi de vardır. Ayrıca, tüm istasyonlar birkaç çit koruması, kontrol noktaları ve diğer fiziksel koruma tertibatları ile donatılmıştır.
Neden Almanya nükleer enerjiden vazgeçti?
Almanya 2001 yılında, nükleer enerji programından aşamalı olarak vazgeçme kararı almıştır. Almanya Başbakanı Angela Merkel, Hiristiyan Demokrat Birliği lideri olarak 2005 yılında seçimlerden önce nükleer enerjiyi iptal edecek kanunu destekleyen bir pozisyon almıştır. Şu an 7 adet en eski nükleer güç santralleri kapatılmış ancak bu santrallerin kapatılmasından sonra Almanya, Fransa ve Çekya’dan elektrik enerjisi ithal etmeye başlamıştır. (Fransa enerjisinin %78’ini, Çekya da %34’ünü nükleer santrallerden üretmektedir).
Fukuşima kazası tekrarlanabilir mi?
Rusya’nın yurtiçinde ve yurtdışında inşa ettiği nükleer santrallerde, Fukuşima NGS’de oluşan kaza ihtimalini ortadan kaldırmak için tedbirler alınmıştır. Rus uzmanları tarafından tasarlanan santrallerde çok kademeli güvenlik sistemi ve kor tutucu ile santralde elektrik kesildiğinde reaktörün soğumasını sağlayan pasif ısı tahliye sistemi gibi inovatif sistemler uygulanmıştır. Bu sistemler, Akkuyu NGS dahil olmak üzere Rus uzmanlar tarafından tasarlanan tüm santrallerde mevcuttur. Fukuşima NGS’de ise bu emniyet kademeleri yoktu.
Nükleer güç santrali bölgemizdeki çevreyi etkiler mi?
Nükleer santral, güvenli ve her açıdan çevre dostudur. Nükleer santral, tarım ürünlerine ve bölgedeki sulara zarar vermez. Nükleer santralden çevreye ve sulara herhangi bir kirletici kimyasal madde salınmaz. Örneğin; Rusya’da her yıl nükleer santrallere yakın bölgelerde balık tutma yarışmaları yapılır ve tutulan balıklar dozimetre ile ölçülüp kontrol edilir. Kontrol sonuçları balık ve suyun, diğer bölgelerde bulunanlardan farklı olmadığını göstermiştir (bkz: Çevre Güvenliği)
Dünyanın en büyük nükleer santrali hangisi?
Avrupa’nın en büyük nükleer santrali Ukrayna’daki Zaporojskaya NGS’dir. Bu santral, toplam 6000 MW kapasiteli, altı adet VVER-1000 reaktör ünitesinden oluşmaktadır.
Nükleer güç santralinde çalışabilir miyim?
Nükleer enerji; kullanılan teknolojiler, üretim kültürü, personel eğitimi ve niteliği açısından dünyanın en gelişmiş sektörlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Örneğin; şu anda Rusya dünyanın en gelişmiş zenginleştirme teknolojilerine sahiptir. Nükleer sektörde görev almak için, bu konuda uzman yetiştiren üniversiteden mezun olmak gereklidir. Ulusal Nükleer Araştırma Üniversitesi (MEPhI), Rusya’da nükleer uzman yetiştiren üniversitelerden biridir. MEPhI, 2011-2012 eğitim-öğretim yılında 50 Türk öğrenciye kapılarını açmıştır.