Dr. Mehmet Bulut sunumunda şu konulara değindi;
Sunumun 1. Bölümünde Nükleer Enerji ve Nükleer Santral Çeşitleri Hakkında Bilgi Verildi.
İlk Nükleer reaktörüne ilk zamanlar atom pili deniyordu. Fermi ekibi tarafından 2 Aralık 1942’de ABD’de Chicago’da gerçekleştirildi. Bu, bir grafit ve uranyum istifinden oluşuyordu. Parçalanmayla ilk elektrik enerjisi üretimi, 1951’de ABD’de Arco’da oldu. Askeri alanda ise ABD 1954' te nükleer bir denizaltı olan Nautilus' u devreye soktu.
Fisyon kullanılarak üretilen ilk elektrik, 1951'de ABD’de bir Deneysel Reaktörde elde edilmiştir. İngiltere’de 1953’te, Rusya’da 1954’te Fransa’da 1956’da Almanya’da 1961’de nükleer elektrik üretimi gerçekleştirilmiştir. Dünya’daki sivil amaçlı elektrik üretimi yapılan ve şebekeye elektrik verilen ilk nükleer santral, 1954 yılında Rusya tarafından kurulan Oninsk nükleer santralıdır. Obninsk santrali 2002 yılına kadar hizmet vermiş ve sonra müze haline getirilmiştir.
Yaygın Nükleer Santraller; Zenginleştirilmiş yakıt (%3-5 arası U235 izotopu) kullanan hafif su reaktörleri (PWR-Basınçlı Su Reaktörü, BWR-Kaynar Su Reaktörü) ve doğal uranyum (%0,7 U235 izotopu) kullanan ağır su reaktörleri (CANDU) dir. PWR olarak adlandırılan tipi Basınçlı Su Reaktör tasarımı, ABD donanmasının nükleer denizaltı yapim programı sırasında düşünülmüştür. Bugün, dünyada ticari olarak en yaygın kullanılan reaktör tipidir. Dünyadaki 442 nükleer santralin 260 tanesi PWR’dır. Yakıt olarak %3-5 seviyelerinde U-235 uranyum kullanılmaktadır.
BWR olarak adlandırılan Kaynar Su Reaktörlerinin en belirgin özelliği nükleer enerjiyi taşıyan suyun daha düşük basınç altında tutulması ve kaynamasına izin verilmesidir. Oluşan buhar doğrudan türbine gönderilmektedir. BWR’larda %3 zenginleştirilmiş U-235 kullanılır. Reaktör kalbine yaklaşık 140 ton uranyum konulabilmektedir. Ağır Su reaktörler, tasarımında fiziksel ve termodinamik özellikleri suya çok benzeyen ancak nötronik özellikleri farklı olan Ağır suyu (D2O) soğutucu ve yavaşlatıcı olarak kullanan reaktörlerdir.
Sunumun 2. Bölümünde Dünyadaki Mevcut Ve İnşa Halindeki Nükleer Santraller Hakkında Bilgi Sunulmuş ve Türkiye’de Projelere Değinildi
Dünyada; şu anda 31 ülkede olmak üzere işletmede olan 442 ve İnşa Halinde olan 66 Nükleer Santral bulunmaktadır. Bu ülkeler arasında; Belçika 7 adet, İsveç 10 adet, İsviçre 5 adet, İngiltere 15 adet, Finlandiya 4 adet, Çin 31 adet, Güney Kore 25 adet, Kanada 19 adet, Hindistan 21 adet, ABD 99 adet, Güney Afrika 2 adet, Fransa 58 adet, Almanya 8 adet, Rusya 35 adet, Ukrayna 15 adet, İspanya 7 adet, Bulgaristan 2 adet ve Romanya 2 adet işletmede olan nükleer santrale sahiptirler.
Dünyada inşaatı devam etmekte olan; Çin’de 24 adet, Hindistan’da 6 adet, Güney Kore’de 3 adet, Rusya’da 8 adet, Ukrayna’da 2 adet, ABD’de 5 adet ve Birleşik Arap Emirliklerinde 4 adet nükleer santral bulunmaktadır. 2015 Yılı Sonu itibariyle dünyadaki 442 adet nükleer santralın kurulu kapasitesi 384.057 MW ‘dir. 2014 yılında 5 adet ve 2015 yılında 10 adet nükleer santral inşası tamamlanmış ve elektrik üretmek üzere şebekeye bağlanmıştır. Ayrıca 2010 yılında 16 adet, 2013 yılında 10 adet ve 2015 yılında 7 adet nükleer santralin inşaatına başlanmıştır.
Nükleer enerjiden elektrik üretim miktarı açısından dünyada en fazla nükleer elektrik üreten 10 ülke sırasıyla: ABD, Fransa, Rusya, Güney Kore, Çin Kanada, Almanya ve Ukrayna, İngiltere, İsveç’tir. Almanya’da halen toplam kurulu kapasitesi 11.500 MW olan 8 adet nükleer santral çalışmakta olup 2014 yılında bu santrallerden ülkenin toplam elektrik üretiminin %15.85’ine denk gelen 91,7 Milyar kWh elektrik üretimi yapılmıştır. Ülkenin elektrik üretiminin %42 oranında kısmını da kömürden sağlamaktadır. Almanya, bir program dahilinde işletme ömürleri biten nükleer santraları kapatmaktadır.
Fransa toplam kurulu kapasitesi 69.000 MW olan 58 adet işletmede nükleer santral bulunmakta ve ülkenin %77 elektrik üretimi bu nükleer santrallerden sağlamaktadır. Türkiye’de nükleer santral yapımı çalışmalarına 1970 yılında başlanmış ve 1976’da Akkuyu sahasına yer lisansı verilmiştir. Sonraki yıllarda bu sahaya nükleer santral kurmaya yönelik yapılan ihale çalışmalarında bir sonuç alınamamıştır. 1982’de Akkuyu ve Sinop’ta santral yapılmasına ilişkin karar yeniden teyit edilmiş, ancak yapılan ihalelerin iptal edilmesi sonucunda devletlerarası işbirliği metodu kararlaştırılmıştır. 2010 yılında Rusya ile Akkuyu’da ve 2013 yılında Japonya ile Sinop’ta Nükleer Güç Santralı inşa edilmesine dair hükümetler arası anlaşma yapılmıştır.
Rusya ile yapılan anlaşmaya istinaden Mersin Akkuyu Sahası’nda 4800 MW toplam kurulu güce sahip VVER 1200 tipi 4 reaktör kurulacaktır. Japonya ile anlaşmaya göre de Sinop sahasında her biri yaklaşık 1.120 MW kurulu güce sahip, ATMEA1 tipi 4 üniteden oluşan bir nükleer santral kurulması kararlaştırılmıştır. Yakın coğrafyamızda Birleşik Arap Emirlikleri’nin kurduğu kamuya ait ENEC firması, 2010 yılında Barakah sahası için Saha Hazırlama Lisansı ve 4 ünitenin büyük parçalarının üretimine izin veren sınırlı inşaat lisansı alarak Nükleer santraların inşaatına başlanmış olup, ilk iki ünitesinin 2017 ve 2018 yılında ticari işletmeye geçmesi ve diğer 3-4 ünitelerinin 2019 ve 2020 yıllarında sırasıyla işetmeye alınması öngörülmektedir. Toplam 5600 MW gücünde olacak olan nükleer santraların dört ünitesi inşaat halinde olup her dört ünitenin tüm inşaatlarının %50’si tamamlanmış ve santral olarak ilk ünitenin %81’den fazlası ve ikinci ünitenin %60’i tamamlanmış olup, ilk ünitenin 2017 ve ikinci ünitenin 2018’de işletmeye alınması beklenmektedir.
Sunumun 3. Bölümünde İse Nükleer Santrallarda Kullanılan Uranyum Yakıtı İle İlgili Hususlar Hakkında Bilgilendirme Yapıldı
Nükleer enerjiden uranyum üretmek amacıyla U-235 kullanılmaktadır. Halbuki doğada uranyumun %0.7’si U-235, geri kalan %99.3’ü yakıt olarak kullanılmayan U-238’den oluşmaktadır. Uranyum-235, zincirleme reaksiyon sırasında bölünme eğilimi gösteren ve enerjiyi ısı olarak açığa çıkarabilen bir "fisil izotop"tur.
1000 MWe’lik bir santralın yıllık yakıt tüketimi için 2 000 000 - 2 500 000 ton arası Kömür veya 1 000 000 - 1 500 000 ton arası Petrol veya 25 - 30 ton arası Uranyum yeterli olmaktadır. 1 kilo kömürden 3 kWh elektrik elde edilirken 1 kilo uranyumdan 50.000 kWh elde edilebilmektedir.
The US Nuclear Energy Institute’nin yaptığı çalışmaya göre santralarda “Yakıtın işletme maliyeti içindeki oranı” olarak Kömürlü santral için 78%, Doğalgaz yakıtlı santral için 89%, Nükleer Santral için 14% civarında olmaktadır.
Uranyum yeraltından ya da açık madenlerden çıkarılmaktadır. Uranyum, dünyanın hemen her yerinde çıkarılan bir maden, ancak yoğunlaşmış maden filizi halinde pek az yerde bulunmaktadır. Doğal uranyum, çok çeşitli, güç ve karmaşık işlemlerden, sonra, uranyumun pekblend denilen en zengin filizinden elde edilir. Bu doğal uranyum (kimyasal özellikleri aynı, fakat atom ağırlıkları farklı) iki (izotop)tan oluşur, uranyum 238 ve uranyum 235. Bunlardan yalnızca uranyum–235 fisyona uğrayabilir (fisyon: uranyum çekirdeğinin iki parçaya bölünmesi) tepkime meydana getirebilir ve ısı sağlayabilir. Ne yazık ki uranyumun bileşiminde ancak yüzde 0,7 oranında uranyum 235 vardır. Mümkün olan en yüksek enerjiyi elde edebilmek için, bileşimindeki uranyum 235 oranını çoğaltarak, uranyumu «zenginleştirmek» gerekir.
Yeniden işleme(Reprocessing); nükleer atıkları, içerdikleri kullanılabilir yakıtı çıkarmak için kimyasal işlemden geçirmektir. Kullanılmış yakıt çubuklarının dış metal kaplaması, sıcak nitrik asitte eritilmeleri öncesinde çıkarılır. Bu sayede reaktörde yeniden kullanılacak uranyum (%96), yüksek oranda radyoaktif atık (%3) ve plütonyum (%1) üretilir. Böylece, reaktörlere verilen yakıtın sadece bir bölümü (LWR’lerde %2’si)kullanıldığı için kullanılmayan yani harcanmayan kısmın tekrar kullanılması yeniden işleme ile mümkün olmaktadır.
1000 MWe gücündeki bir hafif su soğutmalı nükleer reaktörden yılda yaklaşık olarak 25 - 30 ton (7 m3) kullanılmış yakıt çıkmaktadır. Kullanılmış yakıtlar reaktörden çıkarıldıktan sonra radyoaktif bozunma işlemi devam ettiği için fiziksel olarak sıcaktırlar. Yakıtlar yoğun olan radyaoktif bozunmaları hafifleyinceye kadar belirli bir süre reaktör binasındaki su dolu havuzlarda bekletilir. Kullanılmış yakıtlar, ya yeniden işlenerek içindeki uranyum ve plutonyum geri kazanılır ve kalan kısım yüksek aktiviteye sahip olduğundan camlaştırılarak depolanır ya da herhangi bir işlem yapılmaksızın depolanmaktadır.
Nükleer santraller, ülkemizin teknolojik gelişimi için bir eşik niteliğinde olup ülkeye bir an önce ülkeye kazandırılması elzemdir.
http://www.mmg.org.tr/4-bizbize-konusmalar/1077-mmg-ankara-cumartesi-bulusmalarinda-nukleer-santraller-konusuldu.html
.jpg)
