1.1 NÜKLEER ENERJİ
Bir nükleer tepkimede,yani herhangi bir atom çekirdeğinde bazı değişikliklere yol açan bir tepkimede açığa çıkan enerjiye nükleer enerji ya da çekirdek enerjisi denir.
Normal bir kimyasal tepkimede, bu tepkimeye giren atomların yalnızca en dıştaki bazı elektronları arasında alışverişler gerçekleşir; yani, elementlerin atomları birbirleriyle birleşerek molekülleri oluştururken değişmeden kalırlar.
Kimyasal tepkimeler sırasında, maddedeki atomların yerleşimlerinden kaynaklanan kimyasal enerjinin bir bölümünü açığa çıkabilir; yanma olayı bu tür bir tepkimedir. Nükleer tepkimede ise,atomun tam ortasında bulunan nötron ve protonlardan oluşan atom çekirdeği eğişikliğe uğrar ve bu tür tepkime sırasında atom tepkimesinin bir bölümü enerjiye dönüşür. Nükleer tepkimede herhangi bir kimyasal tepkimede açığa çıkabilecek olanın milyonlarca katı kadar enerji ortaya çıkar ve kimyasal tepkimeden farklı olarak, bir element farklı bir elemente dönüşür.
Şekil 1:Atom çekirdeğinin bölünmesi
İki tür nükleer tepkime vardır: çekirdek bölünmesi (nükleer fisyon ya da kısaca fisyon) ve çekirdek kaynaşması (nükleer füsyon ya da füsyon).
1.2 ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ
Çekirdek bölünmesinde serbest bir nötronla çarpışma sonucu atom çekirdeği çeşitli parçacıklara ayrılır. Bütün bu parçacıkların toplam kütlesi, başlangıçta “hedef” alınan atom ile buna çarpan nötronun toplam kütlesinden daha azdır. Ardaki fark enerji biçminde ortaya çıkar.bu olguyu ilk defa 1905`te Albert Einstein belirledi ve E=mc² formülüyle tanımladı.Bu formüle göre açığa çıkan enerji(E), kaybolan kütle ile ışık hızının karesinin(c²) çarpımına eşittir ışık hızı(c) çok büyük olduğundan, kütle kaybı çok küçük olsa bile açığa çıkan enerji miktarı çok fazladır.
Atom çekirdeği bölünebilen elementlere “bölünebilir element” denir. Doğada bulunan tek bölünebilir element uranyumdur. 1938'deiki Alman bilimci, Otto Hahn ve Fritz Strassmann, nötronlarla bombardıman ederek (döverek) uranyum atomunu bölmeyi başardılar. Gene Alman bilimciler Lise Meitner ve Otto Frisch ise, uranyum çekirdeğinin iki parçaya bölündüğünü kanıtladılar. Bir süre sonra bir grup Fransız bilimci çekirdek bölünmesi sonucunda yalnızca daha hafif iki element ile çok miktarda radyoaktif ışıma (radyasyon) değil,bunların yanı sıra başka serbest nötronların da ortaya çıktığını buldu.
Bu nötronların bu kez çevredeki öbür uranyum atomlarında çekirdek bölünmesine yol açacağı böylece ortaya çıkacak yeni nötronların bütün uranyum atomlarına yayılacak bir “zincirleme tepkime” yaratabileceği ve sonuçta çok büyük bir enerjinin ortaya çıkacağı anlaşıldı.
Çekirdek bölünmesi sonucunda açığa çıkan enerjinin etkisiyle parçacıklar çok büyük bir hız kazanır; bu parçacıklar çevredeki maddenin atomlarıyla çarpıştıkça yavaşlar ve böylece hareket enerjisi ısıya dönüşür. Bu ısı denetim altına alınabilir ve örneğin bir elektrik santralindeki türbinlerin çalışmasında kullanılabilir ya da atom bombası ve nükleer savaş başlıklarında olduğu gibi büyük yıkıma neden olabilecek bir patlamayla çevreye salınabilir.
1.3 URANYUM ÇEKİRDEĞİNİN BÖLÜNMESİ
Uranyum doğada iki ana biçiminin (izotopunun) bir karışımı halinde bulunur. Bu karışımın %99 undan çoğunu uranyum-238 (U-238), %1'den daha azını uranyum 235 (U-235) oluşturur. Buradaki rakamlar kütle numarasını, yani çekirdekteki proton ve nötron sayılarının toplamını göstermektedir. U-238'in çekirdeğinde 3 nötron fazlası vardır bu nedenle iki izotop farklı fiziksel özelliklere sahiptir.
Şekil 2:Uranyum çekirdeğinin bölünmesi
Yalnızca U-235'in atomlar bölünebilir; U238'in atomlar ise doğurgandır, yani kolayca bölünmeye uğramazlar, ama yüksek hızdaki nötronları soğurarak, daha ağır bir element olan plütonyum-239 atomlarına dönüşürler. Plütonyumun bu izotopu ise bölünebilir özelliktedir. Hem uranyum, hem de plütonyum nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılır.
1.4 NÜKLEER REAKTÖRLER
Nükleer reaktörler, içerisinde nükleer reaksiyonların kontrollü bir şekilde yürütüldüğü ortamlardır. Çok büyük enerjiler açığa çıkaran iki tür nükleer reaksiyon vardır. Bunlar büyük atom çekirdeklerinin parçalanması (fizyon) veya küçük atom çekirdeklerinin birleşmesi (füzyon) reaksiyonlarıdır. Bu yüzden nükleer reaktörler, içerisinde gerçekleşen reaksiyon türüne göre iki gruba ayrılabilirler:
1. Fizyon reaktörleri
2. Füzyon reaktörleri
Hâlihazırda füzyon reaksiyonu ile çalışan bir nükleer reaktör mevcut değildir. Fikir olarak Haziran 1942'de ortaya atılan füzyon olayı ancak 1952'de bomba olarak denenebilmiştir. Bu büyük gücün kontrol altına alınması, başka bir deyişle füzyona dayanan bir nükleer reaktörün yapılması ise henüz gerçekleştirilememiştir. Ancak, bu konudaki çalışmalar bütün hızıyla devam etmektedir.
Günümüzde farklı şekillerde tasarlanmalarına rağmen temel olarak fizyon reaksiyonuna dayanan yüzlerce nükleer reaktör mevcuttur. Atom bombasında çok kısa sürede gerçekleşen fizyon reaksiyonu, nükleer reaktörlerde daha uzun sürede gerçekleştirilerek olay kontrol altına alınır.
Nükleer reaktörü oluşturan en önemli elemanlardan birincisi uranyum yakıttır. (239Pu'da yakıt olarak kullanılabilir.)Uranyum radyoaktif özelliği düşük olan bir elementtir. Reaktörde reaksiyona girmeden önce lastik bir eldivenle bile tutulabilir. Ancak, fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan ürünlerin çoğu oldukça radyoaktiftir. Nükleer reaktör çalışmaya başladıktan sonra ne içine girmek ne de reaktörden çıkan yakıt atıklarına yaklaşmak imkansızdır.
Yakıt olarak kullanılacak uranyumun reaktöre girmeden önce her türlü safsızlıktan arındırılması gerekir. Ayrıca yapısındaki 235U oranı %3 dolayına yükseltilmiş yani izotopik olarak zenginleştirilmiş uranyum daha kullanışlıdır. Günümüzde yakıt olarak UO2 tercih edilmektedir. Uranyumdioksit önce toz haline getirilip sonra 1 cm çap ve yüksekliğinde küçük silindirler şeklinde sıkıştırılır. Daha sonra fırında pişirilerek seramik yakıt lokması haline getirilen bu silindirler 4 m uzunluğunda ince bir metal zarf içine yerleştirilerek yakıt çubukları elde edilir. Büyük bir reaktörde bu yakıt çubuklarından yaklaşık 50.000 tane vardır.
Reaktörün ikinci temel elemanı nötron yavaşlatıcısıdır. Bunun için ise su kullanılır. Uranyum yakıt reaktörde bir su banyosuna daldırılmış çubuklar şeklindedir. Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan nötronlar yakıt çubuklarından su banyosuna geçerler. Su tarafından yavaşlatılan nötronların fizyon yapma yeteneği artar. Bu yavaş nötronların yeniden uranyum yakıt ile çarpışmaları ise fizyon olayının zincirleme reaksiyon şeklinde sürmesini sağlar.
Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan büyük ısının, yakıtın kızışmasını önlemek için ortamdan transfer edilmesi gerekir. Bunun için ise nötronları yavaşlatmak için ortamda bulunan suyun bir pompa ile devredilmesi sağlanır. Yaklaşık 300°C'de olan sıcak su borular yardımı ile soğuk su içeren bir hazneden geçirilir. Bu esnada ısı transferi ile soğuk su ısınarak buhar oluşur. Elde edilen buhar bir buhar türbininden geçirilerek ısı enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.
Nükleer reaktörlerin en önemli elemanlarından bir diğeri ise kontrol çubuklarıdır. Reaktörün kontrolü ortamdaki nötron sayısının kontrolü ile mümkündür. Eğer, fizyondan doğan nötronların oluşma hızı uranyum yakıt tarafından yakalanma hızına eşit ise reaktör aynı güçte çalışmaya devam eder. Ortamdaki nötronların sayısı arttıkça güç yükselir, azaldıkça güç düşer. Ortamda nötron kalmazsa reaksiyon durur. Bunun için, reaktöre kadmiyum veya bordan yapılan ve nötronları soğuran kontrol çubukları yerleştirilir. Bu çubuklar reaktörde istenilen derinliğe indirilerek reaksiyon kontrol altında tutulur.
Sonuç itibariyle bir nükleer güç reaktörü, temelde fizyon reaksiyonundan oluşan ısıyı yayan bir su ısıtıcısıdır. Aynen termik santrallerde olduğu gibi elde edilen ısı ile sudan buhar; buharın türbinleri döndürmesinden ise elektrik enerjisi elde edilir. Prensip olarak birbirine çok benzeyen termik santrallerle nükleer santraller arasında çok önemli farklar vardır. Öncelikle nükleer santraller, termik santrallerde olduğu gibi dışarı CO2 ve SO2 gibi gazlar salmazlar, kül bırakmazlar. Bundan dolayı çevreyi kirletmedikleri söylenebilir. Ancak, nükleer reaktörden çıkan kullanılmış yakıt yüksek radyoaktiviteye sahip bir çok madde içerir. Yüksek aktiviteli bu nükleer atıkların çevreye ve insana zarar vermeden tasfiye edilmesi çok önemli bir problemdir. Bu atıkların dış ortamla irtibatı telafisi mümkün olmayan sorunlara yol açabilir. Bu konudaki en büyük gelişme nükleer atıkların yeryüzünün 500 ile 1200 m altında inşa edilen özel depolara gömülmesidir. Yer altında gömülü olan nükleer atıkların yeryüzüne çıkmasını sağlayacak tek mekanizma yeraltı suyu ile teması olacaktır. Bunun için, atıkların gömüleceği yer seçiminde jeolojik ve çevresel faktörler dikkate alınır. Ayrıca, bu atıklar yüksek sıcaklıkta cam eriyiği ile karıştırılıp metal silindirler içine boşaltılır ve soğuduğunda camsı bir yapı oluşturur. Cam suda çözünmeyen, uygun mekanik özelliklere sahip bir malzeme olduğundan yer altındaki nükleer atıkların yeryüzüne çıkma ihtimalini daha da azaltmaktadır. Aslında nükleer atıkların tehlikesi, kurşun, cıva ve arsenik gibi zehirli atıklara kıyasla daha azdır. Çünkü, nükleer atıkların radyoaktivitesi zamanla azalırken, zehirli atıklar çevreye atıldıkları ilk günkü gibi kalırlar.
2. NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİ
Nükleer enerji santralleri kömürle çalışan enerji santralarından farklı değildir.termik santralarda kömür yakılarak su kaynatılır böylece elde edilen buhar gücüyle bir türbin döndürülür ve türbin elektrik üretir.
Şekil 3:Nükleer elektrik santralleri
Nükleer enerji santrallerinde ise,gerekli ısı atomların bir reaktörde bölünmesiyle üretilir. Kullanılabilir miktarda üretilen ilk reaktörler 1950'lerde İngiltere'deki Calder Hall'da kuruldu. Bu reaktörler aslında askeri amaçla plütonyum üretmek ve nükleer enerji konusunda deneyim kazanmak için kurulmuştu; bunlarda elektrik üretimine 1956'da başlandı. Bu reaktörlerin yavaşlatıcıları, Fermi'nin reaktöründe olduğu gibi grafitti; yakıt olarak, magnezyum alaşımından bir kap içine yerleştirilmiş doğal uranyum metali kullanılıyor ve sistem basınçlı karbon dioksit ile soğutuluyordu. Tepkime sırasında oluşan ısıyı emen karbon dioksit bunu ısı değiştiricilerine taşıyor ve ısı burada, elektrik üretmeye yarayan türbo-alternatörleri çalıştıracak buharı elde etmek için kullanılıyordu. 1950'lerin başlarında denizaltılar için küçük reaktörler yapmayı başaran ABD'li bilimciler daha sonra ucuz elektrik üretebilecek bir reaktör geliştirmenin yollarını aramaya başladılar. Bu çalışmaların sonucunda iki ana reaktör tipi tasarımı geliştirdi: Basınçlı su soğutmalı reaktör (pwr) ve kaynar sulu reaktör (bwr). Nükleer elektrik santrallarının konvensiyonel elektrik santrallardan en önemli farkı, kazan yerine ısı kaynağı olarak nükleer enerji reaktörü kullanmasıdır. PWR tipi rektörlerde yakıt olarak yaklaşık %3 oranda U-235 içerecek biçimde zenginleştirilmiş ve özel alaşımlardan yapılmış bir kutu içine yerleştirilmiş uranyum dioksit kullanılır. Yavaşlatıcı ve soğurucu olarak da sudan yararlanılır. Pompalanan su önce reaktörlerde dolaştırılır, sonra ısı değiştiricisine aktarılır; reaktörde ısınan su, ısı değiştiricisindeki ikinci bir su devresinde buhara dönüştürülür ve bu buhar elektrik üreten türbinleri çalıştırır. BWR tipi reaktörde, rektörün “kalp” bölümü,yani zincirleme tepkimenin oluştuğu bölüm PWR'ninkiyle aynıdır; ama bunlarda ikinci bir su sistemi yoktur ve reaktörün soğutma devresinden çıkan buhar doğrudan türbinlere beslenir. Nükleer enerji üretmekte olan ülkelerin pek çoğunda PWR ya da BWR tipi reaktörler kullanılır. Batı dünyasında kullanılan belli başlı nükleer santral tipleri ;
*
* Basınçlı su ( PWR),
* Kaynar-su (BWR),
* Ağır -su (CANDU),
Tipleridir. Nükleer reaktörde üretilen basınçlı -su ( birinci çevrim) BWR sisteminde direkt türbünlere gönderilir iken PWR sisteminde reaktör çıkışındaki ek ısı değişim ünitesinden ( ikinci çevrim) elde edilen basınçlı su türbinlere elektrik enerjisi üretimi için gönderilir. Dolayısıyla BWR sisteminde PWR sistemine nazaran türbinler radyoaktif bölgedir ve verim daha yüksektir.
Direkt radyoaktiviteye karşı reaktörlerde çeşitli engeller bulunur. Mevcut bu engeller ile santralların dışarıya doğrudan ışınlamaları engellenir. Bu nedenle ile santralda çalışanlar ve çevrenin herhangi bir şekilde etkilenmesinin engellenmesi planlanmıştır. Ancak konu olan engeller ve çevrim içerisinde kullanılan tüm malzemeler ( vanalar, borular ) teknik aksam olarak sızdırmaz olmalıdırlar.
Bunun için çeşitli kritik bölgeler için ölçme sistemleri tesis edilerek santral içinde muhtemel kaçaklar sürekli olarak gözlenir. Çünkü diğer endüstriyel kuruluşlarda olduğu gibi bir kaza hali yani kontrol dışı bir durum nükleer enerji ile uğraşan insanların asla kabul etmedikleri bir durumdur ve bu durum lisanslayıcı kuruluş tarafından da kesinlikle kabul edilmez. Sonuç olarak nükleer santrallar diğer endüstriyel kuruluşlarda asla yapılmayan inceleme ve testlere tabi tutularak, tesiste alınan önlemler ile “ normal işletme şartları “ dışında da kontrol altında tutulabilmesi hedeflenir.
İlk ticari amaçlı hızlı reaktör Fransa'nın güneybatısındaki Creys-Malville'de kuruldu; Super Phenix (süper anka) denilen bu reaktörde soğutucu olarak sıvı sodyum kullanılmaktadır. SSCB ve İngiltere'de de elektrik enerjisi üreten kızlı reaktörler vardır.
1 ATOM ENERJİSİNİN DÜNYA ÖLÇEĞİNDEKİ GELİŞİMİ
Şu anda dünyada 434 reaktör işletme, 36 reaktör ise inşa halinde bulunmaktadır(Mayıs 1999'daki duruma göre). Batı Avrupa'da ve ABD'de planlanan veya inşa halinde olan tek bir reaktör bulunmamaktadır. Almanya'da toplam 19 reaktör işletme halindedir. Son reaktör 1989'da şebekeye bağlanmıştır. O zamandan bu yana, yeni reaktör kurmak konusunda herhangi bir somut plan duyulmamıştır.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı'nın bu enerjinin dünyadaki gelişimi konusunda başlangıçtaki öngörüsüne bir bakalım. 1974'te bu kurum, 2000 yılında yaklaşık 4.500 GW kurulu güç öngörüyordu. Bu öngörüler her geçen yıl biraz daha aşağıya çekilerek düzeltildi. 1986'da öngörülen kurulu güç artık sadece 500 GW'a düşmüştü. Gerçekte ise, günümüzde dünyada sadece 353 GW'lık bir güç kuruldu. Yani 60'lı ve 70'li yıllarda umulandan, çok daha az bir bölümü... Özellikle şebekeye bağlı 106 reaktörü olan ABD'de, 1973'ten bu yana yeni atom reaktörü yapılmamıştır.
Almanya'da en son inşa edilen Neckar 2 reaktörünün yapımına 1982'de başlandı, 1989'da işletmeye alındı. Bu reaktör başlangıçta planlandığı gibi 1 milyar marka değil, 5 milyar marka mal oldu. Büyük fiyat artışları bu reaktörün Almanya'da kurulan ilk reaktörden beş kat daha pahalıya mal olmasına neden oldu.
Bu nedenle eski santrallerden elde edilen elektrik ucuzken, yenileri çok yüksek elektrik maliyetleri getirmektedir.
Almanya'nın atom enerjisi kullanmaya son vermesi için sekiz önemli neden vardır. Bu nedenlerden her birini ayrıntılı olarak ele almak istiyorum.
2.1.1 Uranyum madenciliği ve uranyum yatakları
Rezervlerin Durumu: Atom enerjisi üreticileri, bugün dünyadaki hazır rezervlerin 40-50 yıl kadar dayanacağını hesaplıyor. Ancak bu varsayımda esas alınan, uranyum madenciliğinin bugünkü maliyetleri değildir. Eğer bugünkü maliyetleri temel alacak olursak, dünyada belki de sadece 12 yıllık hazır rezerv bulunduğu söylenebilir. 40-50 yıl yetecek rezervlerden, ancak uranyum madenciliğinde altı kat maliyet artışı hesaba katacak olursak, söz edilebilir.
Eğer Türkiye'de gelecekteki enerji ihtiyacının karşılanması için altı reaktör planlandığını varsayacak olursak, her yıl yaklaşık 900 ton gerekli olacaktır. Türkiye'nin de henüz kullanılmamış uranyum rezervleri mevcuttur. Bu rezervlerin hemen hemen 9.000 ton civarında olduğu tahmin edilmektedir; yani Türkiye kendi altı reaktörünü çalıştırmak için 10-12 sene uranyum madeni işletebilecektir. Ancak reaktör ömrünün 40-50 yıl olarak hedeflendiği düşünülürse, bu miktarın çok yetersiz kalacağı anlaşılmaktadır. Türkiye kısa bir süre sonra, uranyumun 10-20 yıl içinde oldukça kıt ve pahalı hale geleceği dünya pazarına çıkmak zorunda kalacaktır.
Uranyum madenciliğinin kendisine gelelim: Daha önce de belirtildiği gibi, dünyada mevcut yataklar sınırlıdır. Bu nedenle hatırı sayılır anlamda maden içeren yataklara yönelinmektedir. Dünyadaki en zengin yataklar, toplam rezervlerin %20'sini barındıran Avustralya'dadır. Bu rezervlerin bir bölümü, tam da Kakadu Milli Parkı'nda bulunmaktadır. Bu park birinci sınıf bir doğal dünya mirasıdır ve Avustralya'nın yerlileri olan Aboriginie'lerin çekildiği son yaşama alanlarından biridir.
Avustralya'da bu eşsiz doğal kaynakların ve Aboriginie'lerin son yaşama alanlarının tahrip edilmesine karşı sert ve güçlü bir direniş yükselmektedir.
2.1.2 Yakıt elemanlarının üretimi
Yakıt elemanlarını üretimi basit değildir. Yeraltından çıkarılan uranyumu, reaktörde kullanılabilecek şekilde hazırlamak için bir çok fabrikadan oluşan bir zincir gereklidir. Uranyum, enerji yoğun ve aynı zamanda karbondioksit emisyonuna neden olan yüksek oranda fosil enerjinin kullanıldığı bir dizi fabrikada işlenerek yakıt elemanı haline getirilir. Üretimin çeşitli halkaları çoğunlukla uzun transfer yollarıyla birbirine bağlanmıştır. Tehlikeli yük, özellikle gemilerde dünyanın çeşitli bölgelerine, örneğin Rusya'dan Avustralya'ya, Kanada'ya, üreticinin üretim maliyeti açısından en uygun gördüğü yer neresi ise, oraya gönderilir.
2.1.3 Atom santrallerinin rutin işletmesi esnasındaki radyoaktif emisyon
Kaza olmadığı durumda da atom santrallerinden radyoaktif madde emisyonu söz konusudur. Çok şükür ki, emisyon yüksek oranda değildir. Ancak düşük dozdaki radyoaktif ışınlar, eser miktarlar da dahil olmak üzere, insan sağlığını etkilemektedir. Almanya'da atom enerjisi tesislerinin çevresinde, örneğin Hamburg yakınlarındaki Krümel santralının çevresindeki lösemi vakalarında artış tespit edilmiştir. Ayrıca atom santrallerinin çevresinde sakat doğumların da arttığını gözlemekteyiz.
2.1.4 Reaktörlerin işletilmesi esnasındaki olası riskler
Atom santrallerinin işletilmesi esnasında büyük kazariskleri mevcuttur. Almanya'da reaktör güvenliğinden sorumlu kurumun uzun yıllar başkanlığını yapmış olan Bay Birkhofer şöyle söylüyor: "Güvenlik sistemlerinin başa çıkamayacağı bir olaylar zinciri, birkaç saat içinde yüksek miktarda radyasyonun açığa çıkmasına ve binlerce ölüme neden olacaktır."
Neyse ki Almanya'da böyle kazalar meydan gelmedi; ancak başka ülkelerde olanları biliyoruz. Ukrayna'daki Çernobil'de bu olay cereyan etti; 1979'da ABD'deki Harrisburg'da ise felaketin eşiğinden dönüldü. Kısa bir süre önce bir reaktörde değilse de, Japonların bir yeniden işleme tesisinde, Tokay Mura'da, çok kötü bir kaza meydana geldi.
Almanya deprem açısından açık ki daha şanslı bir durumdadır; Türkiye'deki gibi büyük depremler beklenmiyor. Ancak Türkiye gibi depremlerin daha sık ve daha şiddetli meydana gelme olasılığı yüksek bir ülkede, fay hatlarının yakınında atom santralı kurulması planlanabiliyorsa, bu büyük bir sorun teşkil eder. Akkuyu'da deprem güvenliği nedeniyle, reaktör kurulmaması gerekmektedir.
2.1.5 Nükleer atıkların taşınması
Almanya'da bu konuda güvenlik önlemleri var. Nakliye bidonlarından(bunlara castor adı verilir) çevreye yalnızca belirli bir oranda radyasyon yayılmasına izin verilmektedir. 1988 yazında, castor'larda güvenlik yönetmeliklerinin izin verdiğinden 20.000 kat daha fazla radyasyon olduğu saptanmıştır.
2.1.6 Nükleer atıklar nereye?
Dünyada nükleer atıklar için henüz işlerlik halinde bir nihai depo mevcut değildir. Ancak böyle bir depo zorunludur, çünkü bu radyoaktif maddelerin milyonlarca yıl biyosferden uzak tutulması gereklidir. Dünyada hiç bir yerde, bu maddelerin bu kadar süre biyosferden uzak, güvenli bir şekilde muhafaza edilebileceğini öngörmek mümkün değildir.
Reaktörlerde yakıt elemanı içinde atom çekirdeği dönüşüme uğrar. Çekirdekler en başta plütonyuma dönüşür. Plütonyumun kendisi de enerji sağlayabilecek bir maddedir; ancak son derece zehirlidir. Bir gramın milyonda bir kadarı vücuda alındığı taktirde, ölüme yol açmaktadır. Ancak bu plütonyumdan atom bombası da yapmak mümkündür. Sadece 10 kg'ı bir atom bombası üretmek için yeterlidir. Atom enerjisinin barışçı kullanımı esnasında büyük miktarda plütonyum elde edilir. Yalnızca Fransa'daki La Hauge'da şu anda sırf Alman santrallerinden gelen 25 ton plütonyum bulunmaktadır. Yeniden işleme tesisinin yer aldığı La Hauge'da her yıl kullanılmış yakıt elemanlarından 16 ton plütonyum ayrıştırılmaktadır. Bu kadar plütonyumun insanlardan gerçekten uzak tutulup tutulmadığını, bu plütonyumun belki de bir gün atom bombası yapmak için kullanılıp kullanılmayacağını kimse bilmiyor.
2.1.7 Atom silahları
Atom enerjisinin barışçı amaçlarla kullanımı ile atom silahları için kullanımını birbirinden gerçekten ayırmanın mümkün olmadığını biraz önce belirtmiştim. Almanya da bu konuda olumsuz deneyler yaşamıştır. 90'lı yıllarda Hanau'daki nükleer firmadan izinsiz ve yasaları çiğneyerek, Pakistan'a malzeme ve teknik bilgi aktarıldı. Pakistanlılar sonra bu Alman teknolojisi sayesinde atom bombalarını ürettiler.
2.1.8 Atom enerjisinin kullanımının gayri ekonomik oluşu
Kabaca Türkiye'nin elektrik ihtiyacının atom enerjisi ile sağlanmasının maliyeti; bir atom santralı bugün yaklaşık 6 milyar marka mal oluyor, altı tane santral inşa edecek olursak, inşaat için 30 milyar mark gerekecektir. Ancak nükleer tesislerin işletmeye alınması için gereken tek maliyet bu değildir. Radyasyon güvenliğinin, kamu güvenliğinin tesis edilmesi gerekir. Türkiye'nin ayrıca, ülkeye bu maddelerle birlikte know-how ve atom tekniğinin bilgisini getirecek araştırma tesislerine ihtiyacı vardır. Sonra ara depoların yapımı gerekecektir ve transferler yapılacaktır. Bütün bunlar ise, 30 milyar marka ilave olarak 40 milyar mark daha gerektirir.
Bütün bunlara bir de şu hususu eklemek gerekli; Nükleer kazalardan doğan zararlara karşı sigorta yapılmaması. Kaza sonucunda evler tahrip olduğunda, ya da radyoaktif kirlenme meydana geldiğinde hiçbir sigortacı zararı karşılamaya yanaşmamaktadır.
Atom santrallerinin sökülmesi için bir birikim yaratılması gereklidir, çünkü bu işlem oldukça pahalıdır. Türkiye'nin atom elektriğini kullanmasının maliyetini hesaplarken bu kalem de dahil edilmiş değildir. Almanya'da, Atom tesislerinin sökülmesi için şimdiye kadar 70 milyar mark toplanmıştır. Ayrıca gaz ve petrol santrallerinden üretilen elektrik eşit muamele görmemektedir. İngiltere'den atom enerjisinin ekonomik olmadığını çok açık gösteren bir hususu aktarmak istiyorum. İngiltere'nin enerji sektörünün tamamı özelleştirildi. Yani santraller, kömür, petrol ve gaz santralleri özel alıcılara teklif edildi. Birçoğu da ekonomik, rantabl bir işletme imkanı sağlayan bir alıcı buldu. Sadece atom santralleri alıcı bulamadı, çünkü işletme riskleri çok yüksekti. İşte bu nedenle İngiltere'de atom santralleri halen devlet tarafından çalıştırılmaktadır.
Bir nükleer tepkimede,yani herhangi bir atom çekirdeğinde bazı değişikliklere yol açan bir tepkimede açığa çıkan enerjiye nükleer enerji ya da çekirdek enerjisi denir.
Normal bir kimyasal tepkimede, bu tepkimeye giren atomların yalnızca en dıştaki bazı elektronları arasında alışverişler gerçekleşir; yani, elementlerin atomları birbirleriyle birleşerek molekülleri oluştururken değişmeden kalırlar.
Kimyasal tepkimeler sırasında, maddedeki atomların yerleşimlerinden kaynaklanan kimyasal enerjinin bir bölümünü açığa çıkabilir; yanma olayı bu tür bir tepkimedir. Nükleer tepkimede ise,atomun tam ortasında bulunan nötron ve protonlardan oluşan atom çekirdeği eğişikliğe uğrar ve bu tür tepkime sırasında atom tepkimesinin bir bölümü enerjiye dönüşür. Nükleer tepkimede herhangi bir kimyasal tepkimede açığa çıkabilecek olanın milyonlarca katı kadar enerji ortaya çıkar ve kimyasal tepkimeden farklı olarak, bir element farklı bir elemente dönüşür.
Şekil 1:Atom çekirdeğinin bölünmesi
İki tür nükleer tepkime vardır: çekirdek bölünmesi (nükleer fisyon ya da kısaca fisyon) ve çekirdek kaynaşması (nükleer füsyon ya da füsyon).
1.2 ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ
Çekirdek bölünmesinde serbest bir nötronla çarpışma sonucu atom çekirdeği çeşitli parçacıklara ayrılır. Bütün bu parçacıkların toplam kütlesi, başlangıçta “hedef” alınan atom ile buna çarpan nötronun toplam kütlesinden daha azdır. Ardaki fark enerji biçminde ortaya çıkar.bu olguyu ilk defa 1905`te Albert Einstein belirledi ve E=mc² formülüyle tanımladı.Bu formüle göre açığa çıkan enerji(E), kaybolan kütle ile ışık hızının karesinin(c²) çarpımına eşittir ışık hızı(c) çok büyük olduğundan, kütle kaybı çok küçük olsa bile açığa çıkan enerji miktarı çok fazladır.
Atom çekirdeği bölünebilen elementlere “bölünebilir element” denir. Doğada bulunan tek bölünebilir element uranyumdur. 1938'deiki Alman bilimci, Otto Hahn ve Fritz Strassmann, nötronlarla bombardıman ederek (döverek) uranyum atomunu bölmeyi başardılar. Gene Alman bilimciler Lise Meitner ve Otto Frisch ise, uranyum çekirdeğinin iki parçaya bölündüğünü kanıtladılar. Bir süre sonra bir grup Fransız bilimci çekirdek bölünmesi sonucunda yalnızca daha hafif iki element ile çok miktarda radyoaktif ışıma (radyasyon) değil,bunların yanı sıra başka serbest nötronların da ortaya çıktığını buldu.
Bu nötronların bu kez çevredeki öbür uranyum atomlarında çekirdek bölünmesine yol açacağı böylece ortaya çıkacak yeni nötronların bütün uranyum atomlarına yayılacak bir “zincirleme tepkime” yaratabileceği ve sonuçta çok büyük bir enerjinin ortaya çıkacağı anlaşıldı.
Çekirdek bölünmesi sonucunda açığa çıkan enerjinin etkisiyle parçacıklar çok büyük bir hız kazanır; bu parçacıklar çevredeki maddenin atomlarıyla çarpıştıkça yavaşlar ve böylece hareket enerjisi ısıya dönüşür. Bu ısı denetim altına alınabilir ve örneğin bir elektrik santralindeki türbinlerin çalışmasında kullanılabilir ya da atom bombası ve nükleer savaş başlıklarında olduğu gibi büyük yıkıma neden olabilecek bir patlamayla çevreye salınabilir.
1.3 URANYUM ÇEKİRDEĞİNİN BÖLÜNMESİ
Uranyum doğada iki ana biçiminin (izotopunun) bir karışımı halinde bulunur. Bu karışımın %99 undan çoğunu uranyum-238 (U-238), %1'den daha azını uranyum 235 (U-235) oluşturur. Buradaki rakamlar kütle numarasını, yani çekirdekteki proton ve nötron sayılarının toplamını göstermektedir. U-238'in çekirdeğinde 3 nötron fazlası vardır bu nedenle iki izotop farklı fiziksel özelliklere sahiptir.
Şekil 2:Uranyum çekirdeğinin bölünmesi
Yalnızca U-235'in atomlar bölünebilir; U238'in atomlar ise doğurgandır, yani kolayca bölünmeye uğramazlar, ama yüksek hızdaki nötronları soğurarak, daha ağır bir element olan plütonyum-239 atomlarına dönüşürler. Plütonyumun bu izotopu ise bölünebilir özelliktedir. Hem uranyum, hem de plütonyum nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılır.
1.4 NÜKLEER REAKTÖRLER
Nükleer reaktörler, içerisinde nükleer reaksiyonların kontrollü bir şekilde yürütüldüğü ortamlardır. Çok büyük enerjiler açığa çıkaran iki tür nükleer reaksiyon vardır. Bunlar büyük atom çekirdeklerinin parçalanması (fizyon) veya küçük atom çekirdeklerinin birleşmesi (füzyon) reaksiyonlarıdır. Bu yüzden nükleer reaktörler, içerisinde gerçekleşen reaksiyon türüne göre iki gruba ayrılabilirler:
1. Fizyon reaktörleri
2. Füzyon reaktörleri
Hâlihazırda füzyon reaksiyonu ile çalışan bir nükleer reaktör mevcut değildir. Fikir olarak Haziran 1942'de ortaya atılan füzyon olayı ancak 1952'de bomba olarak denenebilmiştir. Bu büyük gücün kontrol altına alınması, başka bir deyişle füzyona dayanan bir nükleer reaktörün yapılması ise henüz gerçekleştirilememiştir. Ancak, bu konudaki çalışmalar bütün hızıyla devam etmektedir.
Günümüzde farklı şekillerde tasarlanmalarına rağmen temel olarak fizyon reaksiyonuna dayanan yüzlerce nükleer reaktör mevcuttur. Atom bombasında çok kısa sürede gerçekleşen fizyon reaksiyonu, nükleer reaktörlerde daha uzun sürede gerçekleştirilerek olay kontrol altına alınır.
Nükleer reaktörü oluşturan en önemli elemanlardan birincisi uranyum yakıttır. (239Pu'da yakıt olarak kullanılabilir.)Uranyum radyoaktif özelliği düşük olan bir elementtir. Reaktörde reaksiyona girmeden önce lastik bir eldivenle bile tutulabilir. Ancak, fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan ürünlerin çoğu oldukça radyoaktiftir. Nükleer reaktör çalışmaya başladıktan sonra ne içine girmek ne de reaktörden çıkan yakıt atıklarına yaklaşmak imkansızdır.
Yakıt olarak kullanılacak uranyumun reaktöre girmeden önce her türlü safsızlıktan arındırılması gerekir. Ayrıca yapısındaki 235U oranı %3 dolayına yükseltilmiş yani izotopik olarak zenginleştirilmiş uranyum daha kullanışlıdır. Günümüzde yakıt olarak UO2 tercih edilmektedir. Uranyumdioksit önce toz haline getirilip sonra 1 cm çap ve yüksekliğinde küçük silindirler şeklinde sıkıştırılır. Daha sonra fırında pişirilerek seramik yakıt lokması haline getirilen bu silindirler 4 m uzunluğunda ince bir metal zarf içine yerleştirilerek yakıt çubukları elde edilir. Büyük bir reaktörde bu yakıt çubuklarından yaklaşık 50.000 tane vardır.
Reaktörün ikinci temel elemanı nötron yavaşlatıcısıdır. Bunun için ise su kullanılır. Uranyum yakıt reaktörde bir su banyosuna daldırılmış çubuklar şeklindedir. Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan nötronlar yakıt çubuklarından su banyosuna geçerler. Su tarafından yavaşlatılan nötronların fizyon yapma yeteneği artar. Bu yavaş nötronların yeniden uranyum yakıt ile çarpışmaları ise fizyon olayının zincirleme reaksiyon şeklinde sürmesini sağlar.
Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan büyük ısının, yakıtın kızışmasını önlemek için ortamdan transfer edilmesi gerekir. Bunun için ise nötronları yavaşlatmak için ortamda bulunan suyun bir pompa ile devredilmesi sağlanır. Yaklaşık 300°C'de olan sıcak su borular yardımı ile soğuk su içeren bir hazneden geçirilir. Bu esnada ısı transferi ile soğuk su ısınarak buhar oluşur. Elde edilen buhar bir buhar türbininden geçirilerek ısı enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.
Nükleer reaktörlerin en önemli elemanlarından bir diğeri ise kontrol çubuklarıdır. Reaktörün kontrolü ortamdaki nötron sayısının kontrolü ile mümkündür. Eğer, fizyondan doğan nötronların oluşma hızı uranyum yakıt tarafından yakalanma hızına eşit ise reaktör aynı güçte çalışmaya devam eder. Ortamdaki nötronların sayısı arttıkça güç yükselir, azaldıkça güç düşer. Ortamda nötron kalmazsa reaksiyon durur. Bunun için, reaktöre kadmiyum veya bordan yapılan ve nötronları soğuran kontrol çubukları yerleştirilir. Bu çubuklar reaktörde istenilen derinliğe indirilerek reaksiyon kontrol altında tutulur.
Sonuç itibariyle bir nükleer güç reaktörü, temelde fizyon reaksiyonundan oluşan ısıyı yayan bir su ısıtıcısıdır. Aynen termik santrallerde olduğu gibi elde edilen ısı ile sudan buhar; buharın türbinleri döndürmesinden ise elektrik enerjisi elde edilir. Prensip olarak birbirine çok benzeyen termik santrallerle nükleer santraller arasında çok önemli farklar vardır. Öncelikle nükleer santraller, termik santrallerde olduğu gibi dışarı CO2 ve SO2 gibi gazlar salmazlar, kül bırakmazlar. Bundan dolayı çevreyi kirletmedikleri söylenebilir. Ancak, nükleer reaktörden çıkan kullanılmış yakıt yüksek radyoaktiviteye sahip bir çok madde içerir. Yüksek aktiviteli bu nükleer atıkların çevreye ve insana zarar vermeden tasfiye edilmesi çok önemli bir problemdir. Bu atıkların dış ortamla irtibatı telafisi mümkün olmayan sorunlara yol açabilir. Bu konudaki en büyük gelişme nükleer atıkların yeryüzünün 500 ile 1200 m altında inşa edilen özel depolara gömülmesidir. Yer altında gömülü olan nükleer atıkların yeryüzüne çıkmasını sağlayacak tek mekanizma yeraltı suyu ile teması olacaktır. Bunun için, atıkların gömüleceği yer seçiminde jeolojik ve çevresel faktörler dikkate alınır. Ayrıca, bu atıklar yüksek sıcaklıkta cam eriyiği ile karıştırılıp metal silindirler içine boşaltılır ve soğuduğunda camsı bir yapı oluşturur. Cam suda çözünmeyen, uygun mekanik özelliklere sahip bir malzeme olduğundan yer altındaki nükleer atıkların yeryüzüne çıkma ihtimalini daha da azaltmaktadır. Aslında nükleer atıkların tehlikesi, kurşun, cıva ve arsenik gibi zehirli atıklara kıyasla daha azdır. Çünkü, nükleer atıkların radyoaktivitesi zamanla azalırken, zehirli atıklar çevreye atıldıkları ilk günkü gibi kalırlar.
2. NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİ
Nükleer enerji santralleri kömürle çalışan enerji santralarından farklı değildir.termik santralarda kömür yakılarak su kaynatılır böylece elde edilen buhar gücüyle bir türbin döndürülür ve türbin elektrik üretir.
Şekil 3:Nükleer elektrik santralleri
Nükleer enerji santrallerinde ise,gerekli ısı atomların bir reaktörde bölünmesiyle üretilir. Kullanılabilir miktarda üretilen ilk reaktörler 1950'lerde İngiltere'deki Calder Hall'da kuruldu. Bu reaktörler aslında askeri amaçla plütonyum üretmek ve nükleer enerji konusunda deneyim kazanmak için kurulmuştu; bunlarda elektrik üretimine 1956'da başlandı. Bu reaktörlerin yavaşlatıcıları, Fermi'nin reaktöründe olduğu gibi grafitti; yakıt olarak, magnezyum alaşımından bir kap içine yerleştirilmiş doğal uranyum metali kullanılıyor ve sistem basınçlı karbon dioksit ile soğutuluyordu. Tepkime sırasında oluşan ısıyı emen karbon dioksit bunu ısı değiştiricilerine taşıyor ve ısı burada, elektrik üretmeye yarayan türbo-alternatörleri çalıştıracak buharı elde etmek için kullanılıyordu. 1950'lerin başlarında denizaltılar için küçük reaktörler yapmayı başaran ABD'li bilimciler daha sonra ucuz elektrik üretebilecek bir reaktör geliştirmenin yollarını aramaya başladılar. Bu çalışmaların sonucunda iki ana reaktör tipi tasarımı geliştirdi: Basınçlı su soğutmalı reaktör (pwr) ve kaynar sulu reaktör (bwr). Nükleer elektrik santrallarının konvensiyonel elektrik santrallardan en önemli farkı, kazan yerine ısı kaynağı olarak nükleer enerji reaktörü kullanmasıdır. PWR tipi rektörlerde yakıt olarak yaklaşık %3 oranda U-235 içerecek biçimde zenginleştirilmiş ve özel alaşımlardan yapılmış bir kutu içine yerleştirilmiş uranyum dioksit kullanılır. Yavaşlatıcı ve soğurucu olarak da sudan yararlanılır. Pompalanan su önce reaktörlerde dolaştırılır, sonra ısı değiştiricisine aktarılır; reaktörde ısınan su, ısı değiştiricisindeki ikinci bir su devresinde buhara dönüştürülür ve bu buhar elektrik üreten türbinleri çalıştırır. BWR tipi reaktörde, rektörün “kalp” bölümü,yani zincirleme tepkimenin oluştuğu bölüm PWR'ninkiyle aynıdır; ama bunlarda ikinci bir su sistemi yoktur ve reaktörün soğutma devresinden çıkan buhar doğrudan türbinlere beslenir. Nükleer enerji üretmekte olan ülkelerin pek çoğunda PWR ya da BWR tipi reaktörler kullanılır. Batı dünyasında kullanılan belli başlı nükleer santral tipleri ;
*
* Basınçlı su ( PWR),
* Kaynar-su (BWR),
* Ağır -su (CANDU),
Tipleridir. Nükleer reaktörde üretilen basınçlı -su ( birinci çevrim) BWR sisteminde direkt türbünlere gönderilir iken PWR sisteminde reaktör çıkışındaki ek ısı değişim ünitesinden ( ikinci çevrim) elde edilen basınçlı su türbinlere elektrik enerjisi üretimi için gönderilir. Dolayısıyla BWR sisteminde PWR sistemine nazaran türbinler radyoaktif bölgedir ve verim daha yüksektir.
Direkt radyoaktiviteye karşı reaktörlerde çeşitli engeller bulunur. Mevcut bu engeller ile santralların dışarıya doğrudan ışınlamaları engellenir. Bu nedenle ile santralda çalışanlar ve çevrenin herhangi bir şekilde etkilenmesinin engellenmesi planlanmıştır. Ancak konu olan engeller ve çevrim içerisinde kullanılan tüm malzemeler ( vanalar, borular ) teknik aksam olarak sızdırmaz olmalıdırlar.
Bunun için çeşitli kritik bölgeler için ölçme sistemleri tesis edilerek santral içinde muhtemel kaçaklar sürekli olarak gözlenir. Çünkü diğer endüstriyel kuruluşlarda olduğu gibi bir kaza hali yani kontrol dışı bir durum nükleer enerji ile uğraşan insanların asla kabul etmedikleri bir durumdur ve bu durum lisanslayıcı kuruluş tarafından da kesinlikle kabul edilmez. Sonuç olarak nükleer santrallar diğer endüstriyel kuruluşlarda asla yapılmayan inceleme ve testlere tabi tutularak, tesiste alınan önlemler ile “ normal işletme şartları “ dışında da kontrol altında tutulabilmesi hedeflenir.
İlk ticari amaçlı hızlı reaktör Fransa'nın güneybatısındaki Creys-Malville'de kuruldu; Super Phenix (süper anka) denilen bu reaktörde soğutucu olarak sıvı sodyum kullanılmaktadır. SSCB ve İngiltere'de de elektrik enerjisi üreten kızlı reaktörler vardır.
1 ATOM ENERJİSİNİN DÜNYA ÖLÇEĞİNDEKİ GELİŞİMİ
Şu anda dünyada 434 reaktör işletme, 36 reaktör ise inşa halinde bulunmaktadır(Mayıs 1999'daki duruma göre). Batı Avrupa'da ve ABD'de planlanan veya inşa halinde olan tek bir reaktör bulunmamaktadır. Almanya'da toplam 19 reaktör işletme halindedir. Son reaktör 1989'da şebekeye bağlanmıştır. O zamandan bu yana, yeni reaktör kurmak konusunda herhangi bir somut plan duyulmamıştır.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı'nın bu enerjinin dünyadaki gelişimi konusunda başlangıçtaki öngörüsüne bir bakalım. 1974'te bu kurum, 2000 yılında yaklaşık 4.500 GW kurulu güç öngörüyordu. Bu öngörüler her geçen yıl biraz daha aşağıya çekilerek düzeltildi. 1986'da öngörülen kurulu güç artık sadece 500 GW'a düşmüştü. Gerçekte ise, günümüzde dünyada sadece 353 GW'lık bir güç kuruldu. Yani 60'lı ve 70'li yıllarda umulandan, çok daha az bir bölümü... Özellikle şebekeye bağlı 106 reaktörü olan ABD'de, 1973'ten bu yana yeni atom reaktörü yapılmamıştır.
Almanya'da en son inşa edilen Neckar 2 reaktörünün yapımına 1982'de başlandı, 1989'da işletmeye alındı. Bu reaktör başlangıçta planlandığı gibi 1 milyar marka değil, 5 milyar marka mal oldu. Büyük fiyat artışları bu reaktörün Almanya'da kurulan ilk reaktörden beş kat daha pahalıya mal olmasına neden oldu.
Bu nedenle eski santrallerden elde edilen elektrik ucuzken, yenileri çok yüksek elektrik maliyetleri getirmektedir.
Almanya'nın atom enerjisi kullanmaya son vermesi için sekiz önemli neden vardır. Bu nedenlerden her birini ayrıntılı olarak ele almak istiyorum.
2.1.1 Uranyum madenciliği ve uranyum yatakları
Rezervlerin Durumu: Atom enerjisi üreticileri, bugün dünyadaki hazır rezervlerin 40-50 yıl kadar dayanacağını hesaplıyor. Ancak bu varsayımda esas alınan, uranyum madenciliğinin bugünkü maliyetleri değildir. Eğer bugünkü maliyetleri temel alacak olursak, dünyada belki de sadece 12 yıllık hazır rezerv bulunduğu söylenebilir. 40-50 yıl yetecek rezervlerden, ancak uranyum madenciliğinde altı kat maliyet artışı hesaba katacak olursak, söz edilebilir.
Eğer Türkiye'de gelecekteki enerji ihtiyacının karşılanması için altı reaktör planlandığını varsayacak olursak, her yıl yaklaşık 900 ton gerekli olacaktır. Türkiye'nin de henüz kullanılmamış uranyum rezervleri mevcuttur. Bu rezervlerin hemen hemen 9.000 ton civarında olduğu tahmin edilmektedir; yani Türkiye kendi altı reaktörünü çalıştırmak için 10-12 sene uranyum madeni işletebilecektir. Ancak reaktör ömrünün 40-50 yıl olarak hedeflendiği düşünülürse, bu miktarın çok yetersiz kalacağı anlaşılmaktadır. Türkiye kısa bir süre sonra, uranyumun 10-20 yıl içinde oldukça kıt ve pahalı hale geleceği dünya pazarına çıkmak zorunda kalacaktır.
Uranyum madenciliğinin kendisine gelelim: Daha önce de belirtildiği gibi, dünyada mevcut yataklar sınırlıdır. Bu nedenle hatırı sayılır anlamda maden içeren yataklara yönelinmektedir. Dünyadaki en zengin yataklar, toplam rezervlerin %20'sini barındıran Avustralya'dadır. Bu rezervlerin bir bölümü, tam da Kakadu Milli Parkı'nda bulunmaktadır. Bu park birinci sınıf bir doğal dünya mirasıdır ve Avustralya'nın yerlileri olan Aboriginie'lerin çekildiği son yaşama alanlarından biridir.
Avustralya'da bu eşsiz doğal kaynakların ve Aboriginie'lerin son yaşama alanlarının tahrip edilmesine karşı sert ve güçlü bir direniş yükselmektedir.
2.1.2 Yakıt elemanlarının üretimi
Yakıt elemanlarını üretimi basit değildir. Yeraltından çıkarılan uranyumu, reaktörde kullanılabilecek şekilde hazırlamak için bir çok fabrikadan oluşan bir zincir gereklidir. Uranyum, enerji yoğun ve aynı zamanda karbondioksit emisyonuna neden olan yüksek oranda fosil enerjinin kullanıldığı bir dizi fabrikada işlenerek yakıt elemanı haline getirilir. Üretimin çeşitli halkaları çoğunlukla uzun transfer yollarıyla birbirine bağlanmıştır. Tehlikeli yük, özellikle gemilerde dünyanın çeşitli bölgelerine, örneğin Rusya'dan Avustralya'ya, Kanada'ya, üreticinin üretim maliyeti açısından en uygun gördüğü yer neresi ise, oraya gönderilir.
2.1.3 Atom santrallerinin rutin işletmesi esnasındaki radyoaktif emisyon
Kaza olmadığı durumda da atom santrallerinden radyoaktif madde emisyonu söz konusudur. Çok şükür ki, emisyon yüksek oranda değildir. Ancak düşük dozdaki radyoaktif ışınlar, eser miktarlar da dahil olmak üzere, insan sağlığını etkilemektedir. Almanya'da atom enerjisi tesislerinin çevresinde, örneğin Hamburg yakınlarındaki Krümel santralının çevresindeki lösemi vakalarında artış tespit edilmiştir. Ayrıca atom santrallerinin çevresinde sakat doğumların da arttığını gözlemekteyiz.
2.1.4 Reaktörlerin işletilmesi esnasındaki olası riskler
Atom santrallerinin işletilmesi esnasında büyük kazariskleri mevcuttur. Almanya'da reaktör güvenliğinden sorumlu kurumun uzun yıllar başkanlığını yapmış olan Bay Birkhofer şöyle söylüyor: "Güvenlik sistemlerinin başa çıkamayacağı bir olaylar zinciri, birkaç saat içinde yüksek miktarda radyasyonun açığa çıkmasına ve binlerce ölüme neden olacaktır."
Neyse ki Almanya'da böyle kazalar meydan gelmedi; ancak başka ülkelerde olanları biliyoruz. Ukrayna'daki Çernobil'de bu olay cereyan etti; 1979'da ABD'deki Harrisburg'da ise felaketin eşiğinden dönüldü. Kısa bir süre önce bir reaktörde değilse de, Japonların bir yeniden işleme tesisinde, Tokay Mura'da, çok kötü bir kaza meydana geldi.
Almanya deprem açısından açık ki daha şanslı bir durumdadır; Türkiye'deki gibi büyük depremler beklenmiyor. Ancak Türkiye gibi depremlerin daha sık ve daha şiddetli meydana gelme olasılığı yüksek bir ülkede, fay hatlarının yakınında atom santralı kurulması planlanabiliyorsa, bu büyük bir sorun teşkil eder. Akkuyu'da deprem güvenliği nedeniyle, reaktör kurulmaması gerekmektedir.
2.1.5 Nükleer atıkların taşınması
Almanya'da bu konuda güvenlik önlemleri var. Nakliye bidonlarından(bunlara castor adı verilir) çevreye yalnızca belirli bir oranda radyasyon yayılmasına izin verilmektedir. 1988 yazında, castor'larda güvenlik yönetmeliklerinin izin verdiğinden 20.000 kat daha fazla radyasyon olduğu saptanmıştır.
2.1.6 Nükleer atıklar nereye?
Dünyada nükleer atıklar için henüz işlerlik halinde bir nihai depo mevcut değildir. Ancak böyle bir depo zorunludur, çünkü bu radyoaktif maddelerin milyonlarca yıl biyosferden uzak tutulması gereklidir. Dünyada hiç bir yerde, bu maddelerin bu kadar süre biyosferden uzak, güvenli bir şekilde muhafaza edilebileceğini öngörmek mümkün değildir.
Reaktörlerde yakıt elemanı içinde atom çekirdeği dönüşüme uğrar. Çekirdekler en başta plütonyuma dönüşür. Plütonyumun kendisi de enerji sağlayabilecek bir maddedir; ancak son derece zehirlidir. Bir gramın milyonda bir kadarı vücuda alındığı taktirde, ölüme yol açmaktadır. Ancak bu plütonyumdan atom bombası da yapmak mümkündür. Sadece 10 kg'ı bir atom bombası üretmek için yeterlidir. Atom enerjisinin barışçı kullanımı esnasında büyük miktarda plütonyum elde edilir. Yalnızca Fransa'daki La Hauge'da şu anda sırf Alman santrallerinden gelen 25 ton plütonyum bulunmaktadır. Yeniden işleme tesisinin yer aldığı La Hauge'da her yıl kullanılmış yakıt elemanlarından 16 ton plütonyum ayrıştırılmaktadır. Bu kadar plütonyumun insanlardan gerçekten uzak tutulup tutulmadığını, bu plütonyumun belki de bir gün atom bombası yapmak için kullanılıp kullanılmayacağını kimse bilmiyor.
2.1.7 Atom silahları
Atom enerjisinin barışçı amaçlarla kullanımı ile atom silahları için kullanımını birbirinden gerçekten ayırmanın mümkün olmadığını biraz önce belirtmiştim. Almanya da bu konuda olumsuz deneyler yaşamıştır. 90'lı yıllarda Hanau'daki nükleer firmadan izinsiz ve yasaları çiğneyerek, Pakistan'a malzeme ve teknik bilgi aktarıldı. Pakistanlılar sonra bu Alman teknolojisi sayesinde atom bombalarını ürettiler.
2.1.8 Atom enerjisinin kullanımının gayri ekonomik oluşu
Kabaca Türkiye'nin elektrik ihtiyacının atom enerjisi ile sağlanmasının maliyeti; bir atom santralı bugün yaklaşık 6 milyar marka mal oluyor, altı tane santral inşa edecek olursak, inşaat için 30 milyar mark gerekecektir. Ancak nükleer tesislerin işletmeye alınması için gereken tek maliyet bu değildir. Radyasyon güvenliğinin, kamu güvenliğinin tesis edilmesi gerekir. Türkiye'nin ayrıca, ülkeye bu maddelerle birlikte know-how ve atom tekniğinin bilgisini getirecek araştırma tesislerine ihtiyacı vardır. Sonra ara depoların yapımı gerekecektir ve transferler yapılacaktır. Bütün bunlar ise, 30 milyar marka ilave olarak 40 milyar mark daha gerektirir.
Bütün bunlara bir de şu hususu eklemek gerekli; Nükleer kazalardan doğan zararlara karşı sigorta yapılmaması. Kaza sonucunda evler tahrip olduğunda, ya da radyoaktif kirlenme meydana geldiğinde hiçbir sigortacı zararı karşılamaya yanaşmamaktadır.
Atom santrallerinin sökülmesi için bir birikim yaratılması gereklidir, çünkü bu işlem oldukça pahalıdır. Türkiye'nin atom elektriğini kullanmasının maliyetini hesaplarken bu kalem de dahil edilmiş değildir. Almanya'da, Atom tesislerinin sökülmesi için şimdiye kadar 70 milyar mark toplanmıştır. Ayrıca gaz ve petrol santrallerinden üretilen elektrik eşit muamele görmemektedir. İngiltere'den atom enerjisinin ekonomik olmadığını çok açık gösteren bir hususu aktarmak istiyorum. İngiltere'nin enerji sektörünün tamamı özelleştirildi. Yani santraller, kömür, petrol ve gaz santralleri özel alıcılara teklif edildi. Birçoğu da ekonomik, rantabl bir işletme imkanı sağlayan bir alıcı buldu. Sadece atom santralleri alıcı bulamadı, çünkü işletme riskleri çok yüksekti. İşte bu nedenle İngiltere'de atom santralleri halen devlet tarafından çalıştırılmaktadır.