Nükleer Enerji ve Uygulamaları

Cumhuriyet Üniversitesi Makine Mühendisli?i Enerji Tasarrufu ve Uygulamalar? dersinde U?ur Çotul, Elif Terzi ve Cemile Öztürk arkada?lar?m?z?n yapm?? oldu?u Nükleer Enerji ve Uygulamalar? ile ilgili sunumu sizlerle payla??yorum.Konular a?a??da s?ras?yla verilmi?tir.Yaz?lar? kopyala yap??t?r yap?yorsak lütfen yorum k?sm?ndan U?ur Çotul, Elif Terzi ve Cemile Öztürk arkada?lar?m?za te?ekkür edelim.

Nükleer Enerji Nedir?

Nükleer enerji, atomun çekirde?inden elde edilen bir enerji türüdür.
Kütlenin enerjiye dönü?ümünü ifade eden, Albert Einstein’ a ait olan E=mc² (E: Enerji, m: kütle, c: I????n sabit h?z?) formülü ile ili?kilidir.

Nükleer Enerji’nin Tarihçesi

1905 y?l?nda Einstein me?hur E=mc2 formülü ile fisyon sonucu aç??a ç?kabilecek enerji konusunda öngörüde bulunmu?tu. Daha sonra 1930 y?l?nda bu öngörü deneysel olarak Otto Hahn, Lise Meitner ve di?erleri taraf?ndan do?ruland?. Dünyan?n ilk insan yap?s? nükleer reaktörü 1942 y?l?nda Enrico Fermi’nin yürüttü?ü bir proje sonucunda Amerika Birle?ik Devletleri’nin Chicago, Illinois kentinde kuruldu.
Elektrik üreten ilk ticari nükleer güç sanral? Shippingport, Pennsylvania’da (ABD) kurulmu? ve 1957’de i?letmeye girmi?tir. Fisyon kullan?larak üretilen ilk elektrik ise, Aral?k 1951’de Arco, Idaho’daki Deneysel Üretken Reaktöründe elde edilmi?tir.

Olu?um ?ekilleri

1. Füzyon

Farkl? iki elementin çekirde?inin birle?ti?i tepkime sonucunda daha a??r bir çekirde?e sahip atomun olu?tu?u reaksiyonlara nükleer füzyon veya nükleer kayna?ma denilebilir. Nükleer füzyon reaksiyonlar? sonucunda çok büyük miktarlarda enerji aç??a ç?kar. Ayr?ca a??r çekirde?e sahip atom, enerjinin absorplanmas? veya serbest b?rak?lmas? ile plazma hâline geçebilir.

Nükleer füzyon tepkimeleri y?ld?z?m?z Güne?’te gerçekle?mektedir. Güne?’ten yay?lan radyasyon yani ?s? ve ???k bu tür tepkimelerin sonucudur ve esas?nda hidrojen çekirdeklerinin birle?erek helyuma dönü?ümü s?ras?nda ç?kmaktad?r bu radyasyon. Dünyaca ünlü denklem, Albert Einstein’in bulu?u E=mc² ba??nt?s? da bu dönü?ümü aç?klamaktad?r. Bu dönü?üm s?ras?nda olu?an kütle kay?plar?n?n enerjiye dönü?ümünü bu ba??nt? ile aç?klanabilir.

2. Fisyon

Tabiatta Uranyum (U) ve Toryum (Th) gibi a??r elementlerin bölünmesi (fisyonu) daha kararl? hale dönü?mek için meydana gelmektedir. Ancak bu dü?ük yo?unlukta olup, endüstriyel manada uygun de?ildir. Bu dü?ük yo?unluk nötron bombard?man? ile art?r?labilir. Çünkü, atom çekirde?ine müdahele etmek için elektriksel olarak yüksüz olan nötron en uygunudur. Nötron eksi yüklü elektron tabakas?n? kolayca geçer ve art? yüklü çekirde?e ula??r. Karars?z olan çekirdek nötron ile temastan sonra fisyona u?rar.

Bir uranyum atomun fisyonundan 200 MeV ( 200 milyon mega elektron volt) lik enerji aç??a ç?kar. E?er bir karbon ( C ) atomu O2 birle?erek yanma reaksiyonu yaparsa 1-2 eV luk enerji aç??a ç?kar. Dolay?s?yla ayn? ölçekteki fisyon reaksiyonu kimyasal reaksiyona göre milyon kez daha güçlüdür. Uranyum fisyon olunca iki yeni ve daha hafif element, 2-3 tane nötron, ?,? ve ? ???nlar? aç??a ç?kar. Yeni ortaya ç?kan nötronlar yeni fisyon reaksiyonunu tetikler.
Böylece ?ekilde görüldü?ü gibi zincirleme reaksiyon olu?ur. Böylece, teorik olarak, bir kere harekete geçen fisyon reaktörü ortamdaki tüm uranyum atomlar? tükeninceye kadar devam eder.

Fisyondan aç??a ç?kan 2-3 tane nötron, ?,? ve ? ???nlar? insan fizyolojisi için zararl? olup iyi bir z?rh ile d??ar? s?zmas? önlenmelidir. Meydana gelen 2 yeni element de reaktif olup nötron, ?,? ve ? ???nlar? yay?mlarlar. Bu yay?n?m?n ?iddeti zamanla azalmakla birlikte binlerce y?l da sürebilir. Bu nedenle reaktör ortam?ndaki tüm art?k yak?tlar y?llarca emniyetli bir ?ekilde saklanmal?d?r.

Nükleer Enerjinin Elde Edilmesi

Bir nükleer santraldaki sistemler konvansiyonel güç santrallar? ile ayn? mant?kla çal???rlar. Is? enerjisinin üretildi?i k?s?mda elde edilen buhar?n türbin-jeneratörü döndürerek elektrik üretilmesi felsefesi, temel olarak nükleer santrallarda da ayn?d?r. Nükleer santrallar ?s? üretmek için nükleer reaksiyonu kulland?klar? ve bunun sonucunda çevreye sal?nmamas? gereken radyoaktif maddeler ürettikleri için, baz? ek sistemler kullan?rlar. Örne?in, bir çok nükleer santralda nükleer yak?t? bar?nd?ran yak?t tüpleri aras?ndan ?s?narak geçen su, do?rudan türbine gönderilmeyip, türbin için buhar üretilen ikinci bir çevrimi ?s?tmak için kullan?l?r. Bununla ilgili sistemlere Birincil (So?utma) Sistem(i) ad? verilir. ?kincil sistem ise birincil so?utma sistemindeki ?s?y? alarak türbin-jeneratörü döndürmek için gerekli olan buhar?n üretilmesi için kullan?lan sistemdir. Her iki sistem de kapal? birer döngü olu?turmu?lard?r.

UO2’den (uranyum pas?) yap?lan 1 cm çap ve yüksekli?indeki seramik yak?t lokmalar?, üst üste 3,5-4 m uzunlu?undaki ince bir metal zarf içine yerle?tirilirler. Elde edilen yak?t çubuklar?, hafif veya a??r su içeren dik veya yat?k bas?nç tanklar? içine yerle?tirilir. Belirli geometrik düzende ve belirli miktarda bir araya gelen yak?t nötronlar?n yard?m? ile fisyon sonucu enerji üretmeye ba?lar. Ortaya ç?kan bu çekirdek enerjisi yak?t çubuklar?n? ?s?t?r. Yak?t çubuklar?n?n su veya a??r su ile so?utulmas? ile yüksek bas?nç ve s?cakl?kta buhar elde edilir. Buhar?n bir türbinde geni?letilmesi ile t?pk? di?er fosil yak?tl? santrallerde oldu?u gibi, ?s? enerjisi mekanik enerjiye,türbinin çevirdi?i jeneratör ile de mekanik enerji elektrik enerjisine dönü?türülür.

Nükleer enerjinin kullan?lmaya ba?lamas?ndan bugüne dek geçen yakla??k elli y?l içinde bir çok nükleer reaktör tipi tasarlanm??, imal edilmi? ve çal??t?r?lm??t?r; ancak günümüzde ticari olan nükleer santral tipleri çok az say?dad?r. Hafif su teknolojisi ad?n? verdi?imiz ve
bildi?imiz normal su ile so?utulan reaktörleri kapsayan teknoloji,ve a??r su teknolojisi ad?n? verdi?imiz hidrojenin bir izotopu olan deteryumdan yap?lan a??r su ile so?utulan reaktörleri kapsayan teknoloji, günümüzde ticari olarak kullan?ma sunulmaktad?r. Yüksek s?cakl?kta çal??an gaz so?utmal? reaktörler ve s?v? metal so?utmal? h?zl? üretken reaktörler ise, gelecekte kullan?ma girmeye adayd?rlar.

Nükleer Santral Çe?itleri

Nükleer enerji santrallar?, kömürle çal??an termik santrallardan pek farkl? de?ildir. Termik santrallarda kömür yak?larak su kaynat?l?r böylece elde edilen buhar gücüyle bir türbin döndürülür ve türbin elektrik üretir. Nükleer enerji santrallar?nda ise, gerekli ?s? atomlar?n bir reaktörde bölünmesiyle üretilir.

1. CANDU(bas?nçl? a??r su santrali) :A??r sulu reaktörler, tasar?mlar?nda, fiziksel ve termodinamik özellikleri suya çok benzeyen ancak nötronik özellikleri farkl? olan a??r suyu (D2O) so?utucu ve yava?lat?c? olarak kullanan reaktörlerdir. A??r suyun nötron yava?latma gücünün normal sudan daha iyi olmas? ve so?urma özelli?inin daha az olmas? ile bu tip reaktörlerde yak?t olarak do?al uranyumun kullan?lmas?na olanak verir. A??r sulu reaktörler içinde en çok tercih edilen tip Bas?nçl? A??r Su Reaktörleridir (PHWR Pressurized Heavy Water Reactor).

Bu reaktörlerde so?utucu, PWR’lerde oldu?u gibi bas?nç alt?nda tutularak kaynamas? önlenir. Bas?nçl? A??r Su Reaktörlerinin en yayg?n olarak kullan?lan tipi CANDU (Canadian Deuterium Uranium)’dur.

CANDU reaktörü, bas?nç tüpü tasar?m?na sahip bir PHWR’dir. Reaktör kazan? kalandria ad? verilen büyük silindir ?eklinde bir tankt?r. Bu tank?n içinden yak?t kanallar? ad? verilen birkaç yüz tüp geçer. Yak?t kanallar?na yak?t demetleri yerle?tirilir. Bunlar kaynaman?n engellenmesi için atmosfer bas?nc?n?n 100 kat? bas?nç alt?nda tutulan a??r su so?utucu ile so?utulur.

  • So?utucu, önce yak?t kanallar?na, buradan buhar üreteçlerine pompalan?r. Buhar üretecinde enerjisini b?rakarak ç?kan so?utucu ba?ka bir kanaldan ve ters yönden yeniden reaktör kalbine gönderilir ve buradan ç?kt?ktan sonra di?er buhar üretecine gider.
  • Elektrik üretimi sistemin ikincil bölümünde PWR reaktörüne benzer ?ekilde gerçekle?ir.
  • Önemli sistem bile?enleri aras?nda bas?nçlay?c?, yak?t de?i?tirme makinas?, 2 farkl? kapatma sistemi ve acil durum kalp so?utma sistemi say?labilir.
  • Sistem do?al uranyum kullanacak ?ekilde tasarlanm??t?r ve yak?t de?i?tirme makinas? vas?tas?yla reaktör çal???rken yak?t de?i?tirilebilmektedir.

2. BWR (kaynar su santrali) : Dünyada elektrik enerjisi üreten reaktör tipleri aras?nda bas?nçl? su reaktörlerinden sonra en yayg?n olarak kullan?lan Kaynar Sulu Reaktörlerin (BWR) ticari amaçl? ilk örne?i olan 180 MWe gücündeki Dresden-1 reaktörünün yap?m?na, General Electric firmas? taraf?ndan 1957 y?l?nda ba?lanm?? ve bu reaktör 1961 y?l?nda i?letmeye al?nm??t?r.

% 3 civar?nda zenginle?tirilmi? UO2 yak?t kullan?r.
Üretilen enerjinin çekilmesi giri? s?cakl??? 275oC, ç?k?? s?cakl??? 290oC civar?nda olan, atmosfer bas?nc?n?n 70 kat? bas?nç alt?nda tutulan so?utucu (hafif su) vas?tas?yla sa?lan?r;

  • Belli bir oranda buharla?an so?utucu, nem ay?r?c? ve kurutuculardan geçtikten sonra ta??d??? ?s? enerjisi türbin-jeneratör biriminde elektrik enerjisine dönü?türülür.
  • Yo?u?turucuda s?v? faz?na dönen so?utucu yeniden reaktör kalbine gönderilir.
  • Reaktör kontrolünde ve kapatmada kullan?lan kontrol çubuklar?, kalp içerisinde düzgün bir ?s? da??l?m? sa?lamakta kullan?lan kalp içi çevrim pompalar? ve bir kaza durumunda reaktör kalbini so?utan acil durum kalp so?utma sistemi önemli bile?enler aras?nda say?labilir.

3. PWR (bas?nçl? su santrali) : PWR tipi reaktör tasar?m?, ABD donanmas?n?n nükleer denizalt? yap?m program? s?ras?nda dü?ünülmü?tür. ?lk prototip olan STR MARK-I reaktörü 1953 Mart’?nda kritikli?e eri?tikten 2 y?l sonra, 1955 Oca??nda ilk nükleer denizalt? Nautillius denize indirilmi?tir. Bugün, dünyada ticari olarak en yayg?n kullan?lan reaktör sistemidir.

%2,5 ila %3 oran?nda zenginle?tirilmi? uranyum yak?tla çal???r.
Üretilen enerji birincil devre so?utucusu (hafif su) vas?tas?yla reaktör kalbinden çekilir. Reaktöre giri? s?cakl??? 290 oC ve ç?k?? s?cakl??? 330 oC civar?nda olan, so?utucu, kaynamamas? için atmosfer bas?nc?n?n 150 kat? bas?nç alt?nda tutulur.

  • Bu suretle çekilen enerji, buhar üreticileri vas?tas?yla ikincil devreye aktar?ld?ktan sonra so?utucu birinci devre pompas? taraf?ndan reaktör kalbine geri gönderilir.
  • ?kincil devreye aktar?lan ?s? enerjisiyle üretilen buhar, türbin-jeneratör biriminde elektrik üretir.
  • Yo?u?turucuda s?v? faz?na dönen ikincil devre so?utucusu yeniden buhar üreticisine gönderilir.
  • Reaktör kontrolünde ve kapatmada kullan?lan kontrol çubuklar?, sistem bas?nc?n? ayarlayan bas?nçlay?c? ve bir kaza durumunda reaktör kalbini so?utan acil durum kalp so?utma sistemi önemli bile?enler aras?nda say?labilir.

Nükleer Enerji’nin Kullan?m Alanlar?

Nükleer teknolojinin t?p, endüstri, tar?m ve hayvanc?l?k uygulamalar?d?r.

1. T?p ve Sa?l?k: Nükleer teknolojinin en çok geli?ti?i aland?r. Hastal?klar?n te?his ve tedavilerinde yo?un olarak kullan?lmaktad?r. Özellikle kanser tedavisinde “???nlama” yapan cihazlar?n tamam? nükleer teknoloji ürünü malzemeler ile çal??maktad?r.
Di?er bir uygulama ise radyoaktif maddelerin insan vücuduna, damardan veya a??zdan verilmesi sureti ile (çe?itli görüntüleme teknikleri ile) özellikle kanseri, tümörleri kolayca ve hastay? yormadan yakalamak mümkündür. Bu amaçla kullan?lan radyoaktif malzemelerin insan sa?l???na herhangi bir zarar? da yoktur.

2. Endüstri: Çok say?da uygulama alan? vard?r. Önem s?ras?na göre: Besinlerin ve t?bb? malzemelerin sterilizasyonun da, boru ve metallerdeki üretim çatlaklar?n? ve kaynak çatlaklar?n?n tespitinde, tahribats?z testlerde, yo?unluk, kal?nl?k, kaplama kal?nl??? ölçümünde, büyük silolarda seviye tespitinde, suyun ve malzemelerin ya? tayininde, ve sayamad???m?z bir çok uygulamalarda kullan?lmaktad?r.

3. Tar?m ve Hayvanc?l?k: Tar?m alan?nda bitkilerde üretim art??? sa?lama amaçl? genetik çal??malarda, ?slâh çal??malar?nda toprak-bitki-besin-su ili?kilerinin hassas olarak incelenmesi, çe?itli ha?ere ve böceklerle mücadele, çiftlik hayvanlar?n?n üreme performanslar?n?n artt?r?lmas?, depolanm?? tar?m ürünlerinin ???nlanarak korunmas? ve benzeri birçok uygulamada kullan?l?r.

Di?er kullan?m alanlar? ise;
Nükleer enerji gücünü kullanan ikinci s?radaki kullan?c?lar gemilerdir. Özellikle askeri gemi olan denizalt?lar veuçak gemilerinde, sivil amaçl? olarak da buzk?ran gemilerinde kullan?lmaktad?r. Rusya son elli y?lda 248 nükleer denizalt? imal etmi? olup halen 60 adedi görevdedir. So?uk sava? döneminde dünyada üretilen 400 nükleer denizalt?n?n 250 si daha sonra hurdaya ayr?lm??t?r. Halen ABD ve Rusya’n?n elinde 100 civar?nda, Fransa ve ?ngiltere’nin elinde 40 civarlar?nda, Çin de ise 6 adet olmak üzere toplam 146 nükleer denizalt? kullan?m halindedir. Amerika ve Rusya elinde e?it da??lm?? toplam 22 nükleer uçak gemisi ile 9 ABD nükleer destroyerine kar??l?k 4 Rus nükleer destroyeri vard?r. Ayr?ca Rusya 8 nükleer buzk?ran gemisine de sahiptir.
Bunun d???nda nükleer santrallerde üretilen yo?un ?s?; deniz suyunun tuzdan ar?nd?r?lmas?nda, hidrojen elde edilmesinde, endüstriyel tesisler ve konutlarda ?s?nma amaçl? olarak ta kullan?lmaktad?r.

Ülkelerin Nükleer Santral Say?lar?

Nükleer Enerjinin Elektrik Üretimindeki Pay?

Türkiye’de Uranyum ve Toryum Yataklar?

Türkiye Uranyum ve Toryum Yataklar?n?n Tenör ve Rezervleri

  • Manisa-Köprüba?? : % 0.04 – 0.05 U3O8 ortalama tenörlü olup 2.852 ton görünür rezervi vard?r. Cevher Neojen ya?l? sedimanlarda yer almaktad?r.
  • U?ak- Fak?l? : % 0.05 U3O8 ortalama tenörlüdür ve 490 ton görünür rezervi vard?r. Cevher Neojen ya?l? sedimanlar içindedir.
  • Ayd?n-Küçükçavdar : % 0.04 U3O8 ortalama tenörlü 208 ton görünür rezerve sahiptir. Cevher Neojen ya?l? sedimanlar içindedir.
  • Ayd?n-Demirtepe : % 0.08 U3O8 ortalama tenörlü 1.729 ton görünür rezervi vard?r. Cevher Paleozoyik ya?l? ?istlerdeki fay zonlar?ndad?r.
  • Yozgat-Sorgun : % 0.1 U3O8 ortalama tenörlü 3850 ton görünür rezerve sahiptir. Cevher Eosen ya?l? sedimanlar içindedir.
  • Eski?ehir – K?z?lcaören : % 0.21 ThO2 ortalama tenörlü 380.000 ton görünür rezerve sahiptir. Cevher Silüriyen – Devoniyen ya?l? kompleks seri içerisinde damarlar halindedir.

Nükleer Santraller ?çin Uygulanan Temel Kriterler

Deprem Riski: Nükleer santrallar kurulurken, yap?m maliyetini en aza indirebilmek için, deprem riskinin en dü?ük oldu?u yerler seçilir.

Ta??ma Ko?ullar? : Nükleer santrallar?n, 400-500 tona varan a??rl?kta parçalar? vard?r. Bu parçalar?n santral?n kurulaca?? yere ta??nmas? önemli bir sorundur. Co?rafyam?z, kara ve demir yollar?m?z, bu a??rl?ktaki parçalar?n ta??nmas?na olanak vermezken, ta??mac?l??a uygun olmayan akarsular?m?z da bu soruna bir çözüm getirmezler. Bu nedenle Türkiye’ye kurulacak nükleer santrallar?n öncelikli olarak deniz kenar?nda olmas?, ekonomik olarak büyük yarar sa?layacakt?r.

So?utucu Gereksinimi : Termik santrallarda oldu?u gibi nükleer santralda da üretilen ?s?y? alabilmek için bir so?utucuya gereksinim duyulur. Bu so?utucu, genellikle akarsu ya da denizden sa?lanacak olan “su ” dur. Türkiye’deki ço?u akarsuyun debisi bu so?utmay? sa?layacak düzeyde olmad???ndan nükleer santrallar?n deniz kenar?nda kurulmas?, en uygun seçene?i olu?turur.

Meteorolojik Ko?ullar: Yöreye hakim hava olaylar?n?n bilinmesi, sa?lanan güvenli?in korunmas? ve olas? radyolojik etkilerin en aza indirilmesi aç?s?ndan önemlidir.

Nükleer Enerjinin Hay?t?m?zdaki Önemi

Nükleer santrallar dünyada kullan?lmaya ba?lad???ndan beri birçok konuda yarar sa?l?yor. Günümüzde bir çok ülkede nükleer santral yap?m? ve kullan?m? engellenmeye çal???lm??t?r. Bunun nedeni zaman?nda olu?an felaketler (Çernobil) ve santrallar?n insan üzerine yapt??? olumsuz etkilerdir. Ama teknolojik ortamlarda yap?lan bir nükleer santral?n hiçbir olumsuz etkisi bulunmamakla birlikte birçok yarar? da vard?r. Fransa, Almanya, ?talya, ?ngiltere, ABD, baz? ?skandinav ülkeleri, Bulgaristan, Rusya, Ermenistan ve daha bir çok ülkenin vazgeçilmez enerji kayna?? nükleer enerjidir. Nükleer reaktörler 3 türe ayr?l?rlar. Ara?t?rma reaktörleri, elektrik üreten güç reaktörler, plütonyum üreten reaktörler. Ara?t?rma reaktörlerinden t?pta ve kimya sanayisinde, izotop gama ???nlar? ve nötron üretiminde yararlan?l?r. Bu reaktörlerin güçleri dü?ürülmü?tür ve hiçbir zararlar? yoktur. Güç reaktörlerini ba?l?ca sorunlar?ndan biri, verimliliktir.

Söz konusu reaktörlerde üretilen elektrik enerjisinin kW (kilowatt) saat materyalinin, gelenksel santrallarda üretilenden dü?ük olmas? gerekir.
Nükleer santrallar di?er termik santrallar gibi çevreye zarar vermezler. Örnek vermek gerekirse ?sveçteki Nükleer santrallerden 29kg/h lik CO2 ç?karken Danimarka’da bu oran 890 kg/h s?n?r?n? zorlam??t?r. Ayr?ca büyük ülkelerden Fransa enerji ihtiyac?n?n %75’ini Nükleer enerji santrallar?ndan üretmektedir. Bu santrallardan ç?kan enerji miktar? çok fazla oldu?u için di?er ülkelerde 3 santralin yapt??? görevi nükleer santrallar?n sadece 1 tanesi yapar. Ayr?ca Amerika Birle?ik Devletleri de enerji ihtiyac?n?n %25’ini Nükleer Santrallardan giderir.

Nükleer Enerjinin Zararlar?

1. Uranyumun ç?kart?lmas? ve daha sonra zenginle?tirilmesi sürecindeki rafine etme çal??malar? çok büyük miktarlarda radyoaktif kirlenmeye sebep olmaktad?r.

2. Düzgün çal??mayan nükleer santraller büyük sorunlara neden olabilir. Buna örnek olarak Çernobil felaketi verilebilir ve bu felakette tonlarca radyoaktif at?k atmosfere b?rak?lm??t?r. Buna kar??n çok iyi i?letilen bir nükleer santralde de do?al afetlerden kaynaklanan s?zmalar görülebilir; örne?in Japonya depreminde oldu?u gibi.

3. Santraldeki fisyon tepkimeleri çok iyi kontrol edilmeyi gerektirir ve hata toleranslar? çok azd?r. Hiçbir nükleer santralin tamamen güvenli oldu?undan söz edilemez ve mutlaka uzman ekipler taraf?ndan ve emniyet katsay?s? yüksek tutularak üretim yap?lmal?d?r. Bu da bizim gibi nükleer santral in?as?na yeni ad?m atmak isteyen ülkeler için ciddi sorunlar?n ortaya ç?kma riskini art?rmaktad?r.

4. Ortaya ç?kan radyoaktif at?klar?n do?aya zarar vermeyecek ?ekilde ta??nmas? ve gözetim alt?nda uzun y?llar güvenle saklanmas? gerekmektedir.

5. Nükleer santrallerde atom çekirdekleri parçalanarak enerji sa?lan?r.Atomun ç?kard?? ?s? enerjisi yüksektir,ama ç?kard??? radyasyon ancak özel binalarda veya kur?un mezarlarda saklan?r ve uzun y?llar radyasyon yayar.

At?klar?n Korunmas? ve Saklanmas?

Nükleer maddelerin gerek nükleer reaktörlerde gerekse t?bbi ve endüstriyel kullan?m? sonucunda radyoaktif at?klar olu?ur. Kayna?? ne olursa olsun ortaya ç?kan bu radyoaktif at?klar güvenli, ekonomik ve çevrenin ve halk?n kabul edebilece?i bir ?ekilde yönetilmek zorundad?r.

Radyoaktif At?k Tipleri
Radyoaktif at?klar ta??nma, depolama ve at?k düzenlemelerini kolayla?t?rmak için içerdi?i radyoaktif malzemenin konsantrasyonu ve radyoaktif kald?klar? süre dikkate al?narak s?n?fland?r?l?rlar. Kategorilerin tan?m? ülkeden ülkeye de?i?mekle beraber radyoaktif at?klar dü?ük seviye, orta seviye ve yüksek seviyeli at?klar olarak s?n?fland?r?labilir.

1. Dü?ük seviyeli at?klar (DSA), normal olarak i?çi tulumlar?, ta??ma kaplar?, ??r?ngalar gibi malzemelerin az miktardaki k?sa ömürlü radyoaktivite ile temas? sonucu olu?ur. DSA’lar genellikle lastik eldivenler kullan?larak i?leme tabi tutulur. Nükleer güç santrallerinin hizmetten ç?kar?lmas? esnas?nda olu?an bir çok at?k DSA s?n?f?na girer.

2. Orta seviyeli at?klar (OSA), tipik olarak nükleer malzeme ile birlikte kullan?lm?? ekipman veya radyoaktif ak??kanlar?n temizlenmesinde kullan?lm?? iyon de?i?im reçineleri gibi daha çok endüstriyel malzemelerdir. Bunlar tipik olarak ihmal edilebilir düzeyde ?s? üretirler, fakat k?sa veya uzun süreli radyasyon yayarlar ve korunmak için z?rhlama gerekir. Kullan?lm?? nükleer yak?tlar?n yeniden i?lenmesi s?ras?nda yak?t?n çözülmeyen metal k?s?mlar?n? içeren at?klar OSA kategorisinde de?erlendirilir.

3. Yüksek seviyeli at?klar (YSA), fisyon reaksiyonu sonucunda ortaya ç?kan yüksek derecede radyoaktif ve uzun ömürlü elementleri içerirler. Yüksek seviyeli at?k kategorisinde ay?r?m yeniden i?lenilmeyecek olan kullan?lm?? nükleer yak?t (KNY) ve yeniden i?leme uygulamas?n?n kal?nt?lar? aras?nda yap?l?r. Bu iki alt grup biçim ve içerik olarak farkl?l?klar arz etseler de (örne?in yeniden i?leme at?klar? ak??kand?r) benzer ?ekilde yönetilirler.

At?klar?n i?lenmesi ve ta??nmas?nda en önemli faktör at?klar?n radyoaktivite seviyeleridir. Fakat at?klar?n nihai depolanmas? için di?er bir önemli faktör, radyoaktif izotoplar?n yar? ömürleriyle belirlenen izole olarak saklanacak zaman?n uzunlu?udur. Yüksek seviyeli at?k ve kullan?lm?? nükleer yak?tta bulunan baz? uzun ömürlü izotoplar için binlerce y?ll?k izolasyon gerekir.
Radyoaktif izotoplar?n yar? ömrü, ba?lang?çtaki atom say?s?n?n yar?s?n?n bozunmas? için gereken süredir. Yar? ömür izotopa göre, bir saniyeden az bir süreden sonsuza kadar (kararl? durum) de?i?ir.

At?k Depolama Teknikleri

1. Radyoaktif at?klar?n çelik varillerde depolanmas?
Kullan?lm?? yak?t?n yeniden i?lenmesinden ortaya ç?kan yüksek seviyeli at?k s?v? haldedir ve normal olarak camla?t?rma ile (özel bir cam tipi üretilerek) kat? hale getirilir. Serami?e dayal? di?er at?k formlar? da denenmi?tir. Bu at?k formlar?, çok dayan?kl? olma ve at?klar? uzun süreli sabit tutma özelliklerine haizdir. Yeniden i?lenmeyecek olan kullan?lm?? nükleer yak?t ara depolama ve/veya nihai depolama için özel kaplara yerle?tirmenin d???nda çok fazla uygunla?t?rma önlemi gerektirmez.

2. Ara depolama
Depolama, at?klar?n gelecekte yeniden i?leme amac?na göre farkl?l?k gösterir. Böylece güvenlik için aktif izleme, bak?m ve kurumsal kontroller sürdürülmelidir. Depolama yeri haz?rland??? zaman dü?ük ve orta seviyeli at?klar do?rudan düzenli aral?klarla gönderilebilir. Yüksek seviyeli at?k ve kullan?lm?? nükleer yak?t?n ara depolanmas?, radyasyon ve ?s? üretiminin azalmas?n? sa?lar. At?klar?n ara depolanmas? onlarca y?l güvenli olarak sa?lanabilir.

3. Nihai Depolama
Nihai depolama radyoaktif at?k yönetiminin son ad?m?d?r. Genellikle bu i?lem, geri alma amac? olmaks?z?n at?klar? bertaraf etmek, uzun süre izleme ve gözetmeye gerek görmeden halk ve çevreden güvenli bir ?ekilde izole ederek muhafaza etmek olarak tan?mlan?r. Radyoaktif at?klar özel olarak haz?rlanm?? tesislere gömülür ve radyoaktif olmayan at?klarla kar??t?r?lmaz.

Nükleer Enerji Üretim Maliyetleri

Elektrik üretim maliyetleri genellikle, yat?r?m, i?letme-bak?m ve yak?t maliyetleri olmak üzere üç ana kategoriye ayr?l?r.
Yat?r?m maliyetlerine tasar?m ve in?aat, büyük yenileme ve söküm maliyetleri dahildir. Söküm maliyeti, tesis kapat?ld?ktan sonra ulusal politikaya göre bölge tamamen tahliye edilene kadar olan bütün maliyetleri kapsar. Ayr?ca, buna söküm esnas?ndaki radyoaktif ve di?er kat? at?klar?n maliyetleri de dahildir. Bu maliyetlere, in?aat ve i?letimi devam ettirecek güvenli?i düzenleyici onay maliyetleri de eklenir.
Yat?r?m maliyetleri finanse edilmelidir. Bu maliyetler faiz komisyonlar?na da maruz kal?rlar. Yat?r?m maliyetleri belirli bir süre içinde kendini amorti eder ve borçlar elektrik üretim maliyetlerinin bir parças? olur. At?klar?n nihai depolanmas? ve santralin sökülmesi gibi faaliyetler için i?letici taraf?ndan ödenecek ödeme plan? haz?rl?klar?n?n yap?lmas? gerekir.

??letme ve bak?m (?&B) maliyetlerine, yat?r?m ve yak?t maliyetleri d???ndaki tüm maliyetler (i?letme ve personel, e?itim, emniyet, sa?l?k ve güvenlik ve i?letilen at???n idaresi ve depolanmas? maliyetleri) dahildir. Bu maliyet, günlük ve periyodik bak?m ile denetim maliyetlerini de kapsar. Yat?r?m maliyetleri in?aat a?amas?ndan sonra sabittir. Ancak, kurulu tesislerde ?&B maliyetlerinin azalt?lmas? mümkündür.
Yak?t maliyetleri yak?t çevrimi ile ilgili sat?n alma, uranyum dönü?türülmesi ve zenginle?tirmesi, yak?t imalat?, kullan?lm?? yak?t?n iyile?tirilmesi ve yeniden i?lenmesi, nihai depolanmas? ve ta??nmas? gibi maliyetleri içerir. Nükleer elektrik üretiminde yak?t maliyetleri, üretim maliyetlerinin yakla??k %20’si kadar olup fosil yak?tlar?n aksine yak?t fiyat?n?n dalgalanmas?ndan fazla etkilenmez.
Üretim maliyetleri ülkeden ülkeye farkl?l?k göstermekle birlikte ?ekil’de nükleer elektrik üretim maliyetindeki bile?enlerin etkisi gösterilmektedir.

Yat?r?m ve Amortisman Durumu

Toplam yat?r?m masraf?
Kurulu? masraflar? = 1799 M$
Eskalasyon yükü = 409.2 M$
Faiz yükü = 393.35 M$
Kapatma masraflar? = 41.63 M$
?lk yak?t yükü = 214.26 M$
TOPLAM = 2857.44 M$
Y?ll?k elektrik enerjisi üretimi,
E e = 8760*1285*1000*0.75 = 8.44*10^9 kWeh/y?l
Amortisman faktörü,
= 0.0727

Sorularla Nükleer Enerji

Nükleer reaktörler enerji d???nda bir ?ey üretir mi ?
Nükleer reaktörler t?p ve endüstride kullan?lan yararl? radyo izotoplar?n üretilmesinde de kullan?l?rlar.Kanser tedavisinde,boru kaynaklar?n?n tahribats?z muaynesinde, doktorlar?n vücut içini görmesi amac?yla çe?itli taray?c? cihazlarda ve kan ak???n?n ölçülmesinde yararlan?lan cihazlarda kullan?l?r.

Nükleer santral sökülmesi teknolojisi mevcut mudur ve maliyeti nedir ?
Nükleer tesislerin sökülmesi ve ye?il alana dönü?türülmesi için gereken teknoloji vard?r ve baz? ülkelerde sökme uygulamalar? yap?lmaktad?r. Bugün bir nükleer santralin i?letmeden al?nmas?,sökülmesi ve ye?il alana dönü?türülmesinin maliyeti 400 milyon euro olaca?? tahmin edilmektedir.

Nükleer santaller riskli midir ?
Bütün elektrik üretim seçenekleri ve di?er teknolojiler risk ta??r.?sviçre’de Paul Scherrer Enstitüsü taraf?ndan yap?lan bir çal??mada 1969-1996 y?llar? aras?ndan ticari tesislerde enerji ile ilgili 4 bin 290 kazada meydana gelen ölümler göreceli olarak kar??la?t?r?lmaktad?r.Bu çal??maya göre y?ll?k üretilen elektrik teravatsaati ba??na nükleer enerji üretimi 8,do?algaz 85,kömür 342,petrol 418,hidro 884, ve LPG 3 bin 280 ölüme sebebiyet vermi?tir. buna göre erkek olmak 2800 gün,kalp hastal??? 2100 gün,kömür madeninde çal??mak 1100 gün,kanser 980 gün,yoksulluk 700 gün,alkol 130 gün,intihar 95 gün,uçak kazalar? 1 gün,baraj y?k?lmas? 0.5 gün,ABD için tüm elektri?in nükleer santrallerden üretilmesi ise 0.03 gün ortalama ömür kayb?na yol açacakt?r.

Avrupa’da baz? reaktörlerin kapat?ld??? ya da çal??mad??? ve dünyan?n nükleerden vazgeçti?i söylenmektedir.Türkiye’de neden yap?l?yor ?
A?ustos 2010 itibariyle dünyada 29 ülkede toplam 373 bin 673 Megavat kurulu güce sahip 440 nükleer reaktör i?letme halindedir ve dünya elektrik enerjisi ihtiyac?n?n yakla??k %15’ini kar??lamaktad?r.
En fazla nükleer santral 104 ile ABD’ye ait.Fransa’da 58,Japonya’da 54,Rusya’da 32,G.Kore’de 20,Almanya’da 17,Hindistan’da 19,Ukrayna’da 15,Çin’de 12 adet nükleer santral bulunuyor.
Toplam 2 bin 776 Megavat kurulu güce sahip 5 nükleer santral yeniden i?letmeye girebilecek ?ekilde uzun süreli kapatma durumundad?r.Toplam 59 bin 544 Megavat güce sahip 61 nükleer santral in?a halindedir.Bu veriler ?????nda dünyan?n nükleer santralden vazgeçti?ini söylemek mümkün de?ildir.Halen Bulgaristan’da 2,Finlandiya ve Fransa’da 17’?er adet 1600 Megavat gücündeki reaktörler in?a halindedir.Ayr?ca fransa ve ingiltere yeni nükleer güç santralleri yapmay? planlamaktad?r.

Kurulacak santralde silahlanma kapsam? var m?d?r ?
Akkuyu’da nükleer santral kurulmas?yla ilgili Rusya federasyonu ile yap?lan anla?ma tamamen bar??ç?l uygulamaya yönelik olup silahlanma kapsam? bulunmamaktad?r.

Nükleer bir santralin ömrü ne kadard?r?
Yeni nükleer santral tasar?mlar?n?n ömürleri 60 y?l olarak öngürülmektedir.

Nükleer santralin yat?r?m süresi ve maliyeti ne kadard?r ?
Dünyada nükleer santrallerin yap?m süresi ilk betonun dökülmesinden takiben ortalama 6-7 y?ld?r.Tüm proje dönemi dü?ünüldü?ünde 10-12 y?l civar?nda olabilir.
Nükleer reaktörlerin ilk yat?r?m maliyetleri yüksek ama i?letme ve yak?t maliyetleri çok dü?ük tesislerdir.

Bugüne kadar neden Türkiye’de nükleer santral kurulmad? ?
Türkiye’nin ?lk nükleer santralinin kurulmas?na yönelik olarak de?i?ik tarihlerde giri?imler yap?ld?.Maalesef bu giri?imlerin hiçbirisi sonuca ula?amad?.1973 y?l?nda kurulmas?na karar verilen 80MW gücündeki prototip santral daha sonra daha büyük bir santralin kurulmas?na karar verilince iptal edildi.
1977 y?l?nda ç?k?lan ihaleyi ?sveç’in ASEA-ATOM firmas? kazand?.Ancak,1980 darbesi nedeniyle isveç hükümeti kredi vermeyince bu profe sona erdirildi.1982 y?l?nda gerçekle?tirilen ihale hükümetin yap-i?let-devret ?srar? ve üretilen elektri?in al?m? için Hazine garantisi verilmemesi nedeniyle ba?ar?s?zl??a u?rad?.1997 y?l?nda yap?lan ihale ise 2000 y?l?ndaki büyük ekonomik kriz nedeniyle iptal edildi.

Nükleer kaza durumunda iyot tabletleri niçin,ne zaman,nas?l kullan?l?r ?
?yot tabletleri,radyoaktif olmayan iyot bile?ikleridir.Nükleer tehlike durumlar?nda ortaya ç?kabilecek radyoaktif bulut içerisinde yer alan radyoaktif iyotun tiroitte tutulmas?n? önlemek üzere,iyot tabletlerinin en k?sa süre içerisinde al?nmas? gereklidir.?yot tabletlerinin vücudun di?er radyoaktif maddelere maruz kalmas?n? engelleyici özelli?i yoktur.

Çevreye en duyarl? ana enerji kayna?? hangisidir?
Yenilenebilir enerji kaynaklar?n?n tamam? çevreye duyarl?d?r. Ancak ana enerji kaynaklar? için ayn? cevab? veremeyiz. Termik santralar; dünyam?za miras b?rakt??? “sera” etkisi neticesi ortaya ç?kan “küresel ?s?nman?n”TEK SORUMLUSUDUR. Çevreye zarar vermeyen ana enerji kaynaklar? ise hidrolik ve nükleer enerjidir. Alex Cobb Jersey

Yorum Ekle

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

La force du destin verdi argumentative essays
Okutani panda research
John deere case study analysis example
Utilitarian essays of elia
Pathesist definition of science
Lucia naldi dissertations
Smu hunt scholarship essay
Doxorubicin loaded gold nano particles synthesis
A venn diagram of photosynthesis and chemosynthesis in the ocean
Game thesis format chapter
Case smart cover ipad apple

Characteristics of good essay

Taxol biosynthesis of steroids

Progenote hypothesis plural

Neurophysin synthesis paper

Camera stylo alexandre astruc essay

E selective cross metathesis

When mentioning a book in an essay apa sample

Writing a short answer essay rubric

Human condition essays