Alternatif Nükleer Enerji

Konusu 'Kimya' forumundadır ve RüzGaR tarafından 15 Aralık 2009 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Alternatif Nükleer Enerji

    Nükleer enerji, atomun cekirdegiyle ilgili bir olay olup, iki sekilde elde edilebilir. Bunlardan birincisi, iki kucuk cekirdegin birlestirilmesi, yani fuzyon, ikincisi ise buyuk bir cekirdegin parcalanmasi, yani fizyondur. Her iki halde de, reaksiyondan aciga cikan enerji isiya donusturulebilir, bu enerji ile su kaynatilip buhar elde edilebilir. Sonra da bu buhar, tipki termik santrallarda oldugu gibi, yuksek basinc altinda bir turbine gonderilir ve turbin donerken, kendisine bagli bir elektrik jeneratorunu de dondurunce, elektrik enerjisi uretilir. Elektrik enerjisi; komur, petrol veya nükleer gibi "birincil" enerji kaynaklarinin kullanimi sonucu elde edildiginden, "ikincil" enerji olarak nitelendirilir. Uretimi cogu kez pis, fakat kendisi temizdir. Hem de cok amacli olup, kullanimi kolaydir. Bu yuzden olsa gerek, cogu kullanici tarafindan tercih edilir ve halk arasinda "tak fisi, bitir isi" denilir.

    Fuzyon, gunesin dunyamiza ve uzay bosluguna yayinlamakta oldugu enerjinin kaynagini olusturur. Dolayisiyla dunyamizdaki hayatin da kaynagidir. Eski Misir'in firavunlarindan IV. Amenhotep de bunu farketmis, MO.15. asirda, Ahenaton adini verdigi gunes tanrisini tek tanri ilan edip, aslinda fuzyon reaksiyonlarina ibadet etmistir.Bu olayda dort adet hidrojen, bazi ara asamalardan gecerek tek bir helyum cekirdegine, bu arada aciga cikan cekirdek enerjisi de isiya donusmektedir. Boylesi bir "cekirdek birlesmesi", yani "fuzyon" reaksiyonu, iki doteryum cekirdegi arasinda da yer alabilir ve onemli miktarda enerji verir. Hidrojen cekirdegi, bilindigi gibi sadece bir protondan olusur. Doteryum ise, protona ilaveten bir de notron icerir. Dolayisiyla doteryumun, hidrojenin bir izotopu oldugu soylenir. Zira bir elementin kimyasal ozelliklerini, dis orbitallerinde bulunan elektronlarin sayisi belirler. Normal olarak bir atomun orbitallerindeki elektron sayisi, cekirdegindeki proton sayisina esit oldugundan, ayni proton sayisina sahip olan elementler, ayni kimyasal ozellikleri sergiler. Hidrojen ve doteryum birer protona sahiptirler ve bu yuzden, ayni kimyasal ozellikleri gosterirler. Birbirlerinin izotopudurlar. Her neyse…

    Iki cekirdek arasinda birlesme reaksiyonunun yer alabilmesi icin, bu iki cekirdegin birbirlerine yeterince yaklasabilmeleri gerekir. Halbuki cekirdekler
    pozitif ve ayni yuklu olduklarindan, birbirlerini iterler. Gerekli yakinlasmayi
    saglamak icin, cekirdeklerin bu itme kuvvetini yenmesi, yuksek hizla birbirlerine dogru gelmesi gerekir. Fakat cekirdekler sicaklik nedeniyle zaten,
    belli bir kinetik enerjiyle hareket etmektedirler. Eger bu sicaklik yeterince
    yuksek ise, cekirdekler birbirlerine yeterince yaklasabilir ve aralarinda bir
    fuzyon reaksiyonu yer alabilir. Ancak, bu is icin gereken sicakliklar bir hayli
    yuksektir; gunesin merkezi kisminda, hidrojenler arasi fuzyon reaksiyonlari
    bolca yer almakta, fakat buradaki sicakliklar 10 ila 20 milyon santigrad derece civarinda dolasmaktadir. Bu yuzden de fuzyon reaksiyonlari, sicakliga dayali nükleer reaksiyonlar anlaminda, "termonükleer reaksiyon" olarak nitelendirilirler.Bu yuksek sicakliklarda, hersey buharlasmis olup, atomlar iyonize haldedir. Yani, pozitif yuklu cekirdekler ve negatif yuklu elektronlar, cesitli yonlerde ve cok yuksek hizlarla kosusturup durmaktadirlar. Boyle bir plazma olusturup yeterince isitabilirseniz, fuzyon reaksiyonlari baslayacak, enerji uretmek imkani dogacaktir. Reaksiyonun belli basli hammaddesi olan doteryum,dunyada da boldur. Zira okyanus sularindaki her 6,666 hidrojen cekirdegine karsilik, bir tane de doteryum izotopu bulunur. Yani dunyada "dunya kadar" doteryum vardir ve doteryumun her grami 7.5 ton komur kadar fuzyon enerjisi icerdigine gore,
    okyanuslarda neredeyse sinirsiz miktarda enerji bulunmaktadir.

    Ancak, fuzyon olayini baslatmak icin plazmanin isitilmasi gereken yuksek
    sicakliklara dayanikli hicbir malzeme, tabii ki yoktur. Zira milyonlarca
    santigrat derecedeki plazma, degdigi herseyi, metal veya hatta seramik dahi olsa, aninda buharlastiracaktir. Gunesin merkezinde bu sorun degildir. Zira hersey zaten gaz halindedir. Yeryuzunde ise plazma, maddeden yapilmamis "kap"larda isitilmak zorundadir. Bunun icin, manyetik alanlarin hareket halindeki yuklu parcaciklar uzerinde uyguladigi kuvvetlerden yararlanilir. Bu kuvvetler, plazmayi olusturan ve plazma hacminden disari kacmaya calisan yuklu parcaciklari yavaslatarak, icerde hapis kalmalarini saglamaya calisir. Ancak, fuzyon reaksiyonlari basladiginda, plazma daha da fazla isinir ve cok daha hizli hareket etmeye baslayan parcaciklarin, hapsedildikleri hacimden kacabilmeleri kolaylasir. Plazma, saniyenin milyonda birinden az bir sure icerisinde dagilmistir...

    Onemli olan, bu kisa sure icerisinde fuzyon reaksiyonlarindan, plazmayi isitmak icin harcanandan daha fazla enerji elde ederek kara gecmek ve bu enerjiyi elektrik enerjisine cevirmektir. Bu ise, 1950'lerden beri bu alanda yapilan arastirmalara milyarlarca dolar harcanmis olmasina raimen, bir turlu
    basarilamamistir.Halbuki kontrolsuz fuzyon reaksiyonlarinin gerceklestirilmesi nisbeten kolay olmustur. Plazmanin isitilmasi icin once bir atom bombasi patlatilmakta, sicaklik birkac milyon derece duzeyine cikartilmaktadir. Plazma reaksiyonlari baslayinca da, guclu bir konvansiyonel patlayici olan "trinitrotrigliserin"in (TNT) milyonlarca tonunun (megaton) patlatilmasina esdeger miktarda fuzyon enerjisi elde edilebilmektedir. Ancak bu, kontrolsuz bir reaksiyondur. Hemen her seyde oldugu gibi, bir olayin kontrol altinda gerceklesmesini saglamak, kontrolsuz gerceklesmesini saglamaktan daha zordur. Fuzyon olayinin kontrolu ise muhendisleri, daha once hicbir konuda karsilasmadiklari kadar zorlamaktadir.turkeyarena.com

    Muhendislik bilimleri aslinda, nükleer enerjiyi terbiye etmesini becermistir.
    Fakat bunu fuzyon yoluyla degil, diger tip nükleer reaksiyon olan fizyon, yani buyuk bir cekirdegin parcalanmasina dayali olarak gerceklestirmistir. Hem de bunu, ilk atom bombasini yapmadan once becermistir.Kolayca parcalanip fizyona ugrayan ve bu arada enerji aciga cikaran cekirdeklerin "fisil" olduklari soylenir. Dogada bulunan uranyum, hemen tamamen, iki tip izotoptan olusur. Bunlardan birisindeki proton ve notronlarin toplam sayisi 235, digerindekilerin ise 238'dir. Dolayisiyla bu cekirdekler, U-235 ve U-238 notasyonuyla gosterilirler. Her ikisindeki proton sayisi ayni ve 92, fakat ikincisindeki notron sayisi, birincisindekinden uc daha fazladir. Biz bu teknik notasyonla ugrasmak yerine, U-235'lerin "kirmizi", U-238'lerin de "siyah" olduklarini dusunelim. Kirmizilar bir notron carptiginda parcalanmaya cok daha yatkindirlar ve parcalandiklarinda iki veya uc de notron cikarirlar.Dolayisiyla, bir uranyum kutlesi dusunecek olursak ve bu kutlenin icine bir avuc notron salarsak; bu notronlar "kirmizi" uranyumlara carpip, bu izotoplarin parcalanmasina yol acacak, parcalanmalardan aciga cikan notronlar, gidip baska kirmizilara carpacak, buradan yine notronlar cikacak vs. Yani kutle uygun buyuklukte secilirse, icinde bir zincirleme reaksiyon yer alacak ve surekli olarak aciga enerji cikacaktir. Kutlenin uygun buyukluk ve kompozisyonda secilmesi onemlidir. Zira fizyonlardan aciga cikan notronlarin bir kismi, ilgisiz cekirdeklerde yutularak veya kutlenin cidarindan disari kacarak, bir bakima ziyan olmaktadir. Kutle kucuk ise, notron kacaklari cok fazla olur ve zincirleme reaksiyon, daha baslayamadan durur. Ote yandan yeterince buyuk bir uranyum kutlesinin icine, disardan notron atmak da gerekmez. Zira kirmizi izotoplar, kendilerine carpan notronlar bulunmadigi zaman dahi, durup dururken parcalanmakta, cok yavas bir sekilde de olsa, kendiliklerinden fizyona ugrayip notron salmaktadirlar.

    "Atom bombasi" da denilen fizyona dayali patlayicilar, uranyum parcalari halinde hazirlanip son anda bir araya getirilirler. Orijinal parcalarin her biri,
    zincirleme reaksiyonu baslatamayacak kadar kucuk, fakat hepsi bir araya
    geldiginde olusan kutle, bunu fazlasiyla basaracak kadar buyuktur. Yani
    "superkritik"tir. Bu "superkritik kutle", orijinal parcalarin etrafina yerlestirilen konvansiyonel patlayicilarin patlatilmasi sonucu sikistirilip bir araya getirildiginde, kirmizi izotoplarin kendiliklerinden parcalanmalari sonucu zaten aciga cikmakta olan notronlar, zincirleme reaksiyonu baslatmaktadirlar. Buradaki olay, saniyenin milyonda biri kadar kisa bir sure icerisinde, kutledeki kirmizi cekirdeklerin hemen tamaminin parcalanmasini ve sonuc olarak da aciga, yuzlerce kiloton TNT esdegerinde enerji cikmasini saglar.Bir nükleer reaktorde ise bu zincirleme reaksiyon, cok daha yavas ve kontrollu olarak gerceklesir. Reaktorun yapisi biraz daha karmasiktir ve uranyum haricinde, bazi destek unsurlari da barindirir. Ornegin, fizyon sonucu aciga cikan notronlar hizlidir. Halbuki yavas hareket eden notronlar, kirmizi cekirdekleri daha kolay parcalayabilir. Dolayisiyla hizli notronlarin
    yavaslatilmasi gerekir ve bunu da, reaktor kalbine konulan sudaki hidrojen
    atomlari becerir. Hidrojenlerle carpisan hizli notronlar yavaslar. Bu durumda,
    fizyondan yeni cikmis olan hizli notronun, yavaslamak icin hidrojen atomlariyla carpismasi, bunun icin de icinde dogdugu uranyumdan cikip, bir sure icin su icerisinde dolasmasi gerekir. Bu amacla, uranyum metali cubuklar halinde imal edilip, aralarindan su gecirilir ve hidrojen iceren suyun bir "yavaslatici" gorevi gordugu soylenir. Hem, fizyon sonucu aciga cikan enerjiyi emmek icin zaten bir de sogutucuya ihtiyac vardir ve su, bu islevi de ustlenir. Boylelikle bir tasla iki kus vurulmus, hem notronlar yavaslatilip hem de reaktor kalbi sogutulmus olur. Su, hem "yavaslatici" hem de "sogutucu" gorevi gormektedir. Aslinda ayni isi sudan baska, karbondioksit veya helyum gibi gazlar da yapabilir. Hangi tur yavaslatici ve sogutucunun kullanildigi, reaktorun tipine gore degisir. Her halukarda, fizyondan cikan hizli notronlarin yavaslatildigi reaktorlere, "yavas" anlaminda, "termal" reaktor denir. Bu sifat aslinda reaktorun degil, kalbin icinde hareket eden notronlarin yavas oldugunu ifade etmektedir.Ayrica, reaktor kalbine konulan uranyum cogu kez, dogada bulunan uranyum degildir. Zira dogal uranyumda az miktarda fisil izotop, yani benzetmemize gore kirmizi cekirdek bulunur.

    Soyle ki; dogal uranyumun her bin atomundan sadece, yaklasik 7'si fisildir. Hal boyle olunca, zincirleme reaksiyon icin gerekli olan notron uretim hizlarina erismek guclesir ve dogal uranyumun zenginlestirilmesi gerekir. Bu adeta, bir parca dogal uranyum alip, icindeki mavi cekirdekleri ayiklayip atmaya ve geride, mavilere oranla daha fazla sayida kirmizi cekirdek
    birakmaya benzer. Fakat sozkonusu "izotop zengilestirme" islemi, o kadar da basit degildir ve yavas calisan pahali islemler gerektirir.

    Demek ki dogal uranyumun binde birinden azi, nükleer enerji uretimi acisindan ise yarayan "fisil" cekirdeklerden olusmaktadir. Bu cekirdeklerin 1 grami, yaklasik 2.5 ton komurunkine esdeger enerji potansiyeline sahiptir. Fakat uranyum, "nadir toprak metalleri" sinifinda yer alir. Yani yer kabugundaki mevcut miktari, "nadir" denecek kadar azdir. Dolayisiyla, dunyamizin "fisil uranyum cekirdegi" stogu, enerji ihtiyacimizi uzun bir sure karsilayabilmekten uzak, yaklasik 200 yil yetecek kadardir. Fakat fisil olmayan "mavi" cekirdekler, tumuyle ise yaramaz degildir. Zira bir notron yutmalari halinde, radyoaktif hale gelirler ve iki isimadan sonra, fisil olan bir baska izotopa, plutonyuma donusebilirler. Dolayisiyla, zenginlestirme islemi sirasinda ayiklanan mavi cekirdekler, bir koseye atilmayip, reaktor kalbinde uygun bir yere konabilir ve notron yutarak kirmizilasmalari saglanabilir. Eger kalpteki notron uretim hizi yeterince yuksek ise, hem kirmizi cekirdeklerin parcalanmasi sonucu enerji uretmek, bir yandan da mavi cekirdekleri kirmiziya donusturmek mumkundur. Hatta uygun bir tasarimla reaktor, birim zamanda tukettiginden daha fazla kirmizi cekirdek uretebilir. Bu durumda reaktorun, net olarak yakit uretmekte oldugu soylenir. Yani reaktor "uretken"dir. Bu islem, yavas notronlar yerine hizli notronlarla daha kolay basarilabilir. Bu yuzden de "uretken" reaktorlerdeki notronlar, fizyondan ciktiktan sonra yavaslatilmazlar. Suyun yavaslatici etkisinden kacinmak icin sogutucu olarak, su yerine sivi sodyum kullanilir ve boyle reaktorler "hizli uretken" reaktor adini alir. Hizli uretken reaktorler sayesinde dunya kabugundaki uranyumun, binde birinden azi yerine tamami, nükleer enerji elde etmek amaciyla kullanilabilir. Ancak hizli uretken reaktorlerin yakitlarinin, once termal reaktorlerde uretilmesi lazimdir. Boyle bir "termal-hizli uretken" reaktor programi, dunya uranyum rezervlerinin enerji potansiyelini 100 misli kadar arttirir ve bu potansiyelin yeterlilik suresini,
    200 yildan 9000 yila cikartir.turkeyarena.com

    Zincirleme fizyon raeksiyonlari termonükleer fuzyon reaksiyonlarindan once
    terbiye edilmis, ilk nükleer reaktor 2 Aralik 1942 tarihinde, Italyan asilli
    Amerikali fizikci Enrico Fermi liderligindeki bir grup tarafindan, Chicago'da
    kritik hale getirilmistir. Bu rekatorde yavaslatici olarak, saf karbon veya
    grafit kullanilmis, nükleer cag bu "grafit yigini" ile acilmistir. Nükleer
    endustri hizla geliserek buyuk adimlar atmis, dunyanin her tarafinda reaktorler kurmaya baslanmistir. 1 gram uranyum 2.5 ton komure esdeger enerji uretebildigine gore, nükleer bir santralin yakit masraflarinin yok denecek kadar az olacagi, bir kez kurulduktan sonra, santralin neredeyse bedavaya calistirilacagi sanilmistir. Nükleer endustri bu nedenle, bol ve ucuz elektrik enerjisi vaad etmis, hatta bir sure sonra evlere elektrik sayaci takmaktan vazgecilecegini soylemistir. Nükleer endustri bu utopik vaadi ile ilk hatasini yapmis, kazin ayagi hic de oyle cikmamistir.Reaktor kalbinde parcalanan uranyum cekirdekleri, daha kucuk iki cekirdege yol
    acar ve "fizyon urunleri" denilen bu yeni cekirdekler, yuksek enerjilerle dogar.

    Icinde bulunduklari malzeme tarafindan sonunda durdurulur, fakat bu arada,
    etraftaki cekirdeklerle carpisarak epeyce hasar yaratirlar. Ayrica kendileri
    istikrarsiz olup, olusumlarindan belli bir sure sonra, baska cekirdeklere
    donusurler. Bu arada; gama isinlari denilen yuksek enerjili elektromanyetik
    radyasyon veya elektron ve pozitron gibi kati parcaciklar yayinlarlar. Boyle bir etkinlik gosteren cekirdeklerin, "radyoaktif" olduklari soylenir. Radyoaktif
    cekirdeklerin bozunmasi cogu kez, diger radyoaktif cekirdeklerin olusumu ile
    neticelenir. Bunlar da bozunduklarinda, daha baska radyoaktif cekirdeklere
    donusebilir. Kisacasi, isletmeye alindiktan bir sure sonra bir nükleer reaktorun kalbinde 800 kadar farkli radyoaktif cekirdek turu birikir. Bu cekirdeklerin tumunun sahip oldugu "isinlama gucu"ne, "radyoaktivite envanteri" denilir.

    Radyoaktif envanter reaktor kapatildiktan, yani zincirleme fizyon reaksiyonlari durdurulduktan sonra da isimasina devam eder. Gerci bu isima zamanla azalir. Herhangi bir radyoaktif izotopun, baslangictaki sayisinin ve dolayisiyla da isima gucunun yariya inmesi icin gereken sureye "yari omur" denir. Bu sure cekirdekten cekirdege degisir. Bazilari icin saniyenin kucuk bir fraksiyonu, bazi digerleri icin ise binlerce yildir. Birkac yuzmilyon wat gucundeki bir reaktorde, kapatildiktan hemen sonra, saniyede milyarlarca kere milyarlarca bozunum yer almaktadir. Bu ise reaktorun calisma halinde urettigi enerjinin %10 kadarinin uretilmeye devam etmesi demektir. Buna "bozunum isisi" denir ve azalmasi icin zaman gecmesi gerekir. Bir baska deyisle, komure dayali bir termik santrali kapattiginizda, kazanina komur atmayi durdurur ve enerji uretimine son verirsiniz. Halbuki bir nükleer santral, kapatilsa dahi, normal gucunun %10'u kadar enerji uretmeye devam eder ve reaktoru sogutmaya devam etmek zorundasinizdir: Ta ki "bozunum isisi" onemsiz duzeylere inene kadar... Aksi halde reaktor kalbindeki uranyum yakit elemanlari eriyebilir, cok yuksek sicaklikta sivi bir kutle olusturup, onune gelen herseyi eritebilir. Uranyum agir bir metal oldugundan, erittigi kutlenin dibine coker ve yeni konumunda neyle karsilasirsa eritmeye devam eder. Reaktor binasinin beton temelini dahi
    eritip, topraga ulasabilir. Bundan sonra, hipotetik bir tasarimla; ornegin
    ABD'deki bir reaktor kalbi topragi, reaktorden gecen dunya ekseni boyunca
    eriterek dunyanin obur tarafindan, Cin'den cikabilir. "Cin Sendromu" denilen bu hipotetik senaryo, aslinda gercekci degildir. Ancak, bir "sogutucu kaybi kazasi" sonucu reaktor kalbinin erimesinin muhtemel sonuclari, son derece ciddidir. Bu noktaya tekrar donmek uzere...
     



  2. RüzGaR Super Moderator

    Radyasyon parcaciklari, mikroskopik birer mermi gibidirler ve onlerine cikan malzeme icerisinde durdurulup sogurulana kadar, o malzemeye enerji enjekte ederler. Malzeme tipki, uzerine bir tabanca ile defalarca ates edilen celik bir levha gibi isinir. Bundan ote, radyasyon parcaciklari, yollari uzerindeki molekuler baglari kirarak, maddenin yapisinda degisiklikler de yaratir. Eger malzeme uzun molekul zincirlerinden olusuyor ise, isinimin kirdigi molekul parcalari bazen de, yine radyasyon isinlarinin etkisi sonucu, gelisiguzel yerlerinden birbirlerine baglanir. Yani radyasyon, tipki bir oksijen tupunun ucundaki alev gibi; uzun cubulari bazi yerlerinden eriterek kesmekte, diger bazi yerlerinden de, parcalari kaynak edip birlestirmektedir. Bu olguya "radyasyonla polimerizasyon" denilir ve bazi plastik turleri bu sayede sertlestirilir. Ancak bu olay eger canli bir organizmada yer aliyor ise, bu, organizmanin aleyhinedir.Canli hucreler cogunlukla, uzun protein zincirlerinden olusur ve hucrenin radyasyona maruz kalmasi halinde, daha once de belirtildigi gibi, bu molekuler baglardan bazilari kirilir ve ortaya cikan parcalar, gelisiguzel sekilde baglanir. Bu molekuller artik ise yaramaz olmustur ve tamir edilmeleri gerekir. Zira aksi halde, hucrede arizali molekul yapilari birikecek, hucrenin metabolizmasi degisecektir. Nitekim hucrenin bu tur hasarlari gidermek icin belli bir tamir kapasitesi vardir. Hatta geliskin organizmalardaki hucreler, molekulleri tek tek kontrol edip rastlanan hasarlilari tamir etmek yerine, tum molekulleri belli araliklarla, hasarli olsun veya olmasinlar, parcalayip yeniden insa etmeyi tercih ederler. Metabolizmanin sagligini garantileyen bu tercih, ilk elde gereksiz derecede zor ve karmasik gorunmekle beraber, cok sayida molekulle calisilmakta oldugundan, aslinda hasar tamiri meselesini hayli basitlestirir. Nitekim normal bir insanin vucudunda her gun 40 gram kadar protein, once bilesenlerine ayrilip, sonra yeniden insa edilir.

    Ancak, hucrenin tamir kapasitesi sinirlidir ve bu sinir asildiginda, hasarli molekuller birikmeye, hucrenin yasam faaliyetleri etkilenmeye baslar. Ornegin kil dibi hucreleri, dis kaynakli radyasyona karsi on cephede yer alirlar ve radyasyona karsi asiri hassastirlar. Dolayisiyla asiri radyasyona maruz kalan insanlarin, saclari dahil, vucutlarindaki tuyler dokulur. Keza gozun kornea tabakasi, radyasyona karsi hassastir; polimerizasyona ugrayarak seffafligini yitirir ve buna da "katarakt hastaligi" denir. Bunlara radyasyonun "somatik" etkileri denir.Radyasyonun bir de "genetik" etkileri vardir. Eger radyasyon hucre cekirdegine ulasacak olursa, buradaki DNA'nin yapisinda bazi degisikliklere yol acar ve insanin ozelliklerini belirleyen sifreyi, adeta yeniden ve gelisiguzel bir sekilde yazar. Hucrenin faaliyetlerini yoneten emir komuta zinciri degismistir. Hucre, aksayan faaliyetleri dolayisiyla olebilir veya daha da kotusu, hizli bir ureme cabasina girerek kanserlesir. Ote yandan, eger cekirdegi hasar goren hucre, sperm veya yumurtalari olusturan "haploid" hucrelerden birisi ise, bu hucrenin dolleyecegi yavru, yapisal bozukluklarla dogar.

    Bunlar dusuk miktarlardaki radyasyonun etkileridir. Radyasyonun hasar gucunun bir olcusu, hedefe enjekte ettigi enerji miktaridir ve bu, "radyasyon dozu" adini alir. Eger doz yuksek ise, organizma asiri miktarda isi sogurur ve yumusak dokulari, bir bakima piser. Orta gucte bir atom bombasinin dustugu noktayi merkez alan 1 mil yaricapindaki bir daire icinde bulunan insanin ise, pismek gibi bir sorunu yoktur. Zira onca kisa zamanda yanmak icin gerekli oksijeni bulamadaigindan, yanamaz ve buharlasir. Geride sadece iskeleti kalir...

    Radyasyonun muhtemel zararlarina kisaca degindikten sonra, tekrar nükleer
    reaktorlere donecek olursak; fizyon sonucu olusan bazi radyoaktif izotoplarin, kalbi sogutan suya karismasi mumkundur. Kaldi ki; suyun icerisinde notronlar dolasmakta, suyu olusturan cekirdekler tarafindan yutulmaktadirlar. Ornegin hidrojen, bir notron yutup doteryum, doteryum bir notron daha yutup trityum olabilir. Her iki urun de radyoaktiftir. Keza, sudaki oksijen bir notron yutup radyoaktif bir izotopa donusebilir. Dolayisiyla, sogutma suyu, reaktor icerisinde donup durdukca radyasyon biriktirir ve disari sizmamasi gerekir.

    Halbuki her endustriyel girisim, bazi kaza ihtimallerini de beraber getirir.
    Nükleer reaktorlerin de, ufak tefek kazalar sonucu radyoaktivite sizdirmasi,
    cevrede saglik sorunlarina neden olmasi kacinilmaz gibidir. Nitekim gecmiste
    boyle olmus, en gelismis ulkelerdekiler de dahil olmak uzere, dunyanin muhtelif yerlerinde insa edilen yuzlerce nükleer santralde yer alan radyasyon sizintilarinin sayisi, yuzleri bulmustur. Nükleer endustri ikinci hatasini burada yapmis, butun bu kazalari saklamaya calisip, saklayamadiklarini yalanlamistir. Zira dunya kamuoyu, o donemde tirmanan Soguk Savas'la birlikte, nükleer silahlar karsisinda dehsete kapilmaya, radyasyonun muhtemel zararlari anlasildikca da, nükleer santrallara karsi guvensizlik duymaya baslamistir. Endustri kendisini savunmaya calisirken nükleer teknolojiyi, sanki kazalardan muafmis gibi gostermis, "sogutucu kaybi" gibi ciddi bir kazanin asla olamayacagini iddia etmistir. Endustri ucuncu hatasini da burada yapmis, bu iddiasi da yanlis cikinca, agir tohmet altinda kalmistir.Zira 1979 yilinda ABD'nin "Three Mile Island" nükleer santralindaki unitelerden birinde, olasi en kotu kaza gerceklesmis, sogutucu kaybi sonucu reaktor kalbi erimistir. Gerci kaza esnasinda olen olmamis, cevreye fazla radyasyon salinmamistir. Fakat Amerikan kamuoyu, nükleer endustrinin "olmaz" dedigi kazayi yasamis, bu alternatifi ciddi bir sekilde sorgulamaya baslamistir. Elektrik uretim sirketleri yeni siparisler vermeyi durdurmus, daha onceki siparislerini iptal edenler de olmustur. Nükleer endustri bir darbogaza girmekte, kendisini cok daha ciddi bir sorun beklemektedir.

    Zira 1986 yilinda Sovyetler Birligi'nin Cernobil nükleer santralindaki unitelerden birisi, ayni kazaya ugramis, fakat bu seferki kaza kontrol altina alinamamistir. Olusan radyasyon bulutunun haftalarca, Turkiye dahil Avrupa uzerinde dolastigi, yagmurlarla birlikte besin zincirine ulastigi hepimizin malumudur. Kazadan dolayi 30'dan fazla insanin oldugu bilinmekte, radyasyona maruz kalmis olup da kanser riski artanlar, onbinlerle olculmektedir. Nükleer endustrinin imaji agir bir yara daha almis, kamuoylarinin nükleer enerjiye guveni sarsilmistir. Fakat dile getirilen endiselerde, psikolojik boyut agir basar gibidir.Zira nükleer santrallarin isletmesi sirasinda yer alan kazalar, "isletme riskleri" kapsamindadir ve nükleer endustrinin bu acidan performansi aslinda, oldukca saygindir. Onbine yakin "reaktor yil"lik isletme deneyimi sirasinda, bir elin parmaklarini gecmeyecek sayida ciddi kaza olmus, bu kazalarda olenlerin sayisi 50'yi ancak bulmustur. Tabii ki cevreye salinan radyasyon, zamanla kanser vakalarinda artislara yol acacak ve bunun sonucu olarak, pek cok insanin omru kisalacaktir. Ancak teknolojik yasam, mukafatlarin yaninda bazi riskler de getirmekte, "her nimetin bir de kulfeti" oldugu bilinmektedir. Diger sanayi dallari da boyledir. Ornegin 1974 yilinda, Hindistan'in Bhopal eyaletinde, Union Carbide sirketine ait bir gubre fabrikasinda yer alan siyanid gazi kacagi, 3,400 insanin zehirli buharlar soluyarak olmesine yol acmis, fakat kimya endustrisi bu nedenle kapanmamistir. Komur madenlerinde her yil yuzlerce, yalniz Turkiye'de ortalama olarak 60'in uzerinde isci olmekte, hic kimse komur madenlerinin bu yuzden kapatilmasini istememektedir. Keza trafik kazalari tum dunyada, "tek disi kalmis bir canavar" gibi serbestce dolasmakta, sadece Turkiye'de bu yuzden yilda, 7,000'e yakin insan olurken 60,000 kadari sakat kalmaktadir. Fakat otomobil kullaniminin yasaklanmasini isteyen yoktur. Muhtelif is kollarinda yer alan kazalardan olenlerin tek bir yillik dokumu dahi muhtemelen, simdiye kadarki tum nükleer kazalarda olenlerin sayisindan fazladir. Bu riskler olagan addedilirken, nükleer enerjiye karsi sert tepki gosterilmekte, demek ki kamuoylari,"toplumsal risk siralamasi"nda onyargili hareket etmektedir. Bu
    onyarginin bir nedeni, nükleer santrallarin nükleer silahlari cagristirmasi, bir
    digeri de, sozkonusu radyasyon riskinin gorunmez, neredeyse "mistik" bir tehlike olmasidir. Uzmanlar durumu kamuoyuna anlatmaya calismakta, fakat endustri guvenilirligini yitirmis oldugundan, aradaki diyalog kopmus bulunmaktadir.

    Halbuki bir nükleer santralin bir nükleer bomba gibi patlamasi imkansizdir.
    Hatta nükleer santrallar, bir kaza durumunda kalp isinmaya basilayinca, kendi kendilerini kapatip, zincirleme reaksiyonu durduracak sekilde tasarlanmisilardir. Nitekim Three Mile Island ve Cernobil'deki reaktorler de, anormal gelismeler baslar baslamaz durmuslardir. Zincirleme reaksiyonun sona ermis olmasina ragmen kalbin erimesine, kalpteki radyoaktivite stogunun isinimlarinin yol actigi "bozunma isisi" olmustur. Three Mile Island'daki ile ayni kazaya ugramasina ragmen, Cernobil'deki kazanin sonuclarinin agir olmasina ise bu santralda, Bati standartlarinca ongorulen bazi guvenlik sistemlerinin bulunmamasi yol acmistir. Simdi artik, eski Dogu Blogu ulkelerinde bulunan santrallar da Uluslararasi Nükleer Enerji Ajansi'nin denetimine acilmis, bu santrallarin, Bati'daki akranlarinda var olan guvenlik sistemleriyle donatilmalarina baslanmistir.

    Tekrarlamak gerekirse; nükleer teknolojinin isletme performansi, her seye
    ragmen, hic de fena degildir. Fakat nükleer santrallarin bir baska sorunu daha vardir ve bu sorun kamuoyunda yeterince tartisilmamaktadir.

    Reaktor kalbinde fizyona ugrayarak enerji ureten uranyum yakit, zamanla
    fakirlesir ve belli bir noktadan sonra, yakitin degistirilmesi gerekir. Bu
    "kullanilmis yakit"lar, kimyasal yontemlerle parcalanip, icindeki ise yarar
    izotoplar alinir. Geride kalan kimyasal cozeltilerde, "ust duzeyde radyoaktif"
    olan ve fakat ise yaramayan cekirdekler kalir. Bu "ust duzeyde radyoaktif sivi atiklar", radyoaktif olduklarindan gelisiguzel atilmamalari, cevreye zarar
    vermemeleri icin ozenle zirhlanip saklanmalari lazimdir. Ta ki radyoaktiviteleri zararsiz duzeylere inene kadar...

    Radyoaktif bir maddenin aktivitesinin yarilanmasi icin gereken zamana "yari
    omur" demistik. Boyle bir maddenin aktivitesini artik kaybetmis oldugunu
    soyleyebilmek icin, parmak kurali olarak "10 yari omur"un gecmesi gerekir.
    Nükleer reaktor atiklari arasinda; Stronsiyum-90 ve Sezyum-137 gibi cekirdekler onemli bir yer tutar. Bunlarin yari omurleri oldukca uzun olup, sirasiyla 28 ve 30 yil civarindadir. Dolayisiyla, 300 yil sureyle, emniyetli bir sekilde saklanmalari lazimdir. Diger bazi cekirdeklerin yari omurleri cok daha uzun olup, ornegin plutonyumunki 24,000 yil kadardir. Termal reaktorlerde biriken plutonyum, hizli uretken reaktorlerde yakit olarak kullanilabilir. Ancak bu yapilmadigi takdirde, bu cekirdegin de keza, ozenle saklanmasi gerekir. Halbuki dunya "hizli uretken reaktor programi" askiya alinmis, termal reaktorlerde uretilen plutonyum birikmeye basamistir. Plutonyum icin "10 yari omur" 240,000 yili bulmakta, bu denli uzun bir zaman insanin ufkunu asmaktadir. Guvenli saklanabilmesi icin, jeolojik zaman olceginde calismak gerekmekte ve tum radyoaktif atiklarin, camlastirildiktan sonra, depremlerden muaf yeralti galerilerinde saklanmasi dusunulmektedir. Ancak, olusturulmaya calisilan cozumlerin saglikli olabilmesi icin, kamuoyunda genis bir katilimla tartisilmasi, kabullenilebilir riskler uzerinde anlasilmasi gerekmektedir.

    Halbuki bu konu, hemen hemen hic tartisilmamakta, nükleer santrallarin isletme sorunlari ise, on planda tutulmaktadir.Konuyu baglamak uzere; termonükleer reaksiyonlarin terbiye edilebilmesi halinde insanligin enerji sorunu, neredeyse ebediyyen cozulebilecek, fakat bu gerceklesene kadar, diger enerji kaynaklari ile yetinmemiz gerekecektir. Nükleer enerjinin,bu "bol enerji gelecegi"ne giden koprude onemli bir rol oynamasi kacinilmaz gorunmektedir. Ancak tum digerleri gibi bu alternatif de, beraberinde bazi riskler getirmekte, bu riskler herkesi ilgilendirmektedir. Dolayisiyla
    konunun kamuoylarinda, genis katilimla tartisilmasi; riskler, mukafatlar ve
    odenecek bedeller uzerinde anlasilmasi lazimdir.

    Nükleer endustrinin yakin gelecege yonelik calismalarinin basta gelen hedefi, halen isletilmekte olan reaktorlerin, kamuoyunun talep ettigi guvenlik duzeyine ulastirilmalaridir. Bu ise daha siki standartlar ve daha fazla yatirim gerektirmis, nükleer enerji alternatiflerine oranla pahali hale gelmistir. Aslinda enerji fiyatlari, petrol soklari nedeniyle genelde artmis, ulkeler enerji tuketimlerinde tasarrufa yonelince, dunya tuketimi yerinde saymistir. Bu da insana, "her iste bir hayir" vardir sozunu hatirlatmaktadir. Zira en temiz ve en ucuz enerji, tasarruf ile saglanandir ve dunya, enerji savurganligina bir son vermek zorundadir.Nükleer endustrinin orta vadeli calismalari, gecmisten cok daha guvenli reaktor tasarimlarina yonelik olup, isletme sirasinda, isteseniz ve ugrassaniz da kalbini eritemeyeceginiz "ultra guvenlikli sistemler uzerinde yogunlasmaktadir.

    Ornegin bunlardan birisi gaz sogutmali olup, top seklinde yakitlar kullanmakta, "geliskin gaz sogutmali rektor" adini almaktadir. Bir digerinin ise, ufak capta bir golun dibine kurulmasi tasarlanmakta, bu "ultra guvenli reaktorun", ne olursa olsun sogutucu kaybina ugramamasi amaclanmaktadir.Nükleer endustrinin uzun vadeli calismalari ise, "radyoaktif atiklarin guvenli depolanmalari" ile ilgilidir. Ust duzeyde radyoaktivite iceren sivi atiklarin, kati hale getirildikten sonra "vitrifikasyon" yoluyla cam bir bunyeye, homojen bir sekilde emdirilmeleri planlanmaktadir. Boyle bir tasarimda, dis kabin delinmesi ve radyoaktif cekirdeklerin cevreye yayilarak besin zincirine girmeleri ihtimali bulunmamaktadir. Zira cam kirilsa dahi, sadece kirilma yuzeyindeki radyoaktif cekirdekler aciga cikmakta, cam bunye icindekiler disari sizmamaktadir. Hem de bu cam muhafazalarin "sok emici" jeolojik tabakalara gomulmesi tasarlanmakta, boylelikle deprem soklarindan korunmalari amaclanmaktadir. Bu jeolojiik tabakalar gecmiste oldugu gibi, yuzbinlerce yil sureyle degismeden duracak, radyoaktif atiklari iclerinde saklayacaklardir. Ancak, zaman olcegi uzun oldugundan, muhtemel gelismeleri tumuyle ongorebilmek guctur ve yine, kamuoyunun yapici elestirilerine ihtiyac duyulmaktadir.

    Kamuoyunu, acik fikirlilikle yurutulecek bir diyaloga davet ederken, bu tartismalarda goz onunde bulundurulmasi gereken bir hususu hatirlatmakta yarar vardir ve bu da; olmayan enerjinin bedelinin, gecmis kazalarda odenmis olanlardan cok daha agir oldugudur.
     

Sayfayı Paylaş