Nükleer Enerji Santralleri Nedir

8 Nisan 2007

Günümüzde gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin en önemli gereksinimi enerjidir. Her ne kadar tam bir ölçüt olmasa da ülkelerin gelişmişlik düzeyleri, üretip tükettikleri enerji ile ölçülür. Bazı ülkeler ürettikleri enerjiyi çok verimli bir şekilde kullanırlarken, bazıları bu konuda o denli başarılı olamazlar. Bazı ülkeler de kendileri kullanmadıkları halde çok miktarda enerji hammaddesi üretirler. Enerji üretim ve tüketiminin çok farklı yöntemleri olsa da, tüm ülkelerin ucuz, bol ve temiz enerji kaynaklarına gereksinimleri vardır.

Endüstrileşme ile baş gösteren buhar gücü gereksinimi dolayısıyla, kömür kullanımı büyük bir hızla artmıştır. Daha sonraları elektrik enerjisinin kullanılmaya başlanması ve içten yanmalı motorların kullanım alanının genişlemesi ile elektrik üretiminde kömür ve petrol, çok büyük bir hızla artmıştır. Sonunda endüstri ve çağdaş yaşam için en önemli hammadde, fosil yakıtlar olmuştur.

Fosil yakıtların kullanımı, çözümü çok zor sorunları da beraberinde getirmiştir. Bu sorunların ilki, tükenen hammadde kaynaklarıdır. Fosil yakıtlar milyonlarca yılda oluşmuş, doğanın bizlere, daha doğrusu bizden sonraki nesillere bir armağanıdır ve sentetik olarak yapılanmaları son derece zordur. Çok sayıdaki petro-kimya ürünleri spektrumunu inceleyerek petrol ve bazen de kömürün nedenli vazgeçilemez birer doğa harikası olduklarını rahatlıkla algılayabiliriz. Kömür petrol kadar bir kimyasal değere sahip değildir. Kalitesiz kömürlerin yakılmasının neden olacağı sorunlar ortadadır.

Fosil yakıtların içerdiği maddelerin büyük bir yüzdesini karbon ve hidrojen oluşturur. İçlerinde az da olsa kükürt, yanmayan maddeler ve radyoaktif maddeler de bulunur. Petrol, kömüre kıyasla daha az kirliliğe yol açar. Fosil yakıtlar yakıldığında ortaya doğal olarak CO₂ ve SO₂ gazlarının yanı sıra, radyoaktif maddeler ve kül çıkar. Ortaya çıkan CO₂ gazı sera etkisine, SO₂ gazı ise asit yağmurlarına neden olur. Sera etkisinin neden olduğu atmosfer sıcaklığı artışı yıllardır gözlenmektedir. Asit yağmurları bitki örtüsüne ve canlılara zarar verir. İngiltere’de yakılan kömür yüzünden Finlandiya’nın göllerindeki balıklar asit yağmuru nedeni ile ölmektedirler.

Kömür dışındaki fosil yakıtların, stratejik önemleri de vardır. petrol ambargolarının dünya ekonomisine yaptığı etki ve doğal gaz boru hattının geçtiği ülkelerin politik şantajları, bilinen birer gerçektirler.

İşte yukarıda sayılan nedenlerden dolayı (çevre, hava kirliliği,ambargolar, enerji hammaddelerinin sınırlı olması….gibi) ve teknolojinin ilerlemesine bağlı olarak ülkelerin enerji tüketimleri gün geçtikçe artmaktadır. Ülkeler ortaya çıkan bu enerji açığını kapatabilmek için fosil yakıtların dışında hidroelektrik, güneş enerjisi, rüzgar, dalgalar ve nükleer enerjiden yararlanma yoluna gitmişlerdir. Özellikle gelişmiş ülkeler hidroelektrik kapasitelerinin hemen hemen tamamını kullanmışlardır. Güneş ve rüzgar enerjileri gibi alternatif enerjilerin de kullanımı sınırlı olduğu için nükleer enerjiye yönelmişlerdir. Çünkü nükleer enerji maliyet, çevre kirliliği ve hammadde bakımından diğer enerji kaynaklarına göre daha avantajlıdır.

4.2 Nükleer Santrallerinin Gelişmesi ve Bugünkü Durumları

    4.2.1 Santral Gücünün Büyümesi

ABD’de 20 Aralık 1951, nükleer enerjiden ilk elektriğin üretildiği gündür. EBR-1 ismiyle anılan deneysel reaktöre ilave olunan küçük bir jeneratör, yan yana dizilmiş dört ampulü aydınlatmıştır.

5 Mwe gücünde ilk nükleer gösteri santralı APS -1 Obinsk (Moskova)’da 1954 Haziran’ında elektrik üretmeye başlamıştır. Halen çalışmakta olan bu küçük reaktöre nükleer santralların atası gözüyle bakılmaktadır. 1950’lerin geri kalan dönemi hep küçük gösteri santralları ile geçmiştir. Bunlar geleceğin daha büyük santralları için yaşanması gereken birer deneyim olmuşlardır.

1960 Nisanı’nda hizmete giren Dresden - 1 (ABD) yalnız elektrik üretimi için kurulmuş ilk ticari santraldır. 207 MWe ile nükleer santral birim gücünü bir hamlede iki katına çıkarmıştır. Ondan sonra yerden adeta mantar bitercesine, nükleer santral yükseldiğini görüyoruz. 1960-70 döneminde ortalama her iki ayda bir, 1970-80 döneminde her üç haftada bir nükleer santralin kurdelası kesilmiştir. Yıl 1982’ye geldiğinde dünyada 272 nükleer santral kurulmuş bulunuyordu ve neredeyse bir o kadarı da kurulmakta veya kuruluş hazırlıkları içindeydi. Dünya 1970-1980’li yıllarda nükleer şantiyeye dönmüştür. Peki nükleer santrallerin bu kadar hızlı kurulmasının nedeni neydi?

Çünkü; uyanık uluslar petrolün tükeneceği günlere hazırlanıyorlar. Petrol tüketimi özellikle II. Dünya savaşından sonra tırmanarak gelişmiş, fakat bir taraftan da yeni rezervler keşfedilmiştir. Klasik Ortadoğu ve Teksas rezervlerine sırasıyla Kuzey Afrika, Güney Amerika Alaska ve Kuzey Denizi rezervleri katılmıştır. Fakat 1968 yılından beri petrol alanlarına önemli bir katkı olmamıştır. Artık dünya petrol çanağının dibinin göründüğü endişesi hakimdir. 1973 yılından itibaren hızla yükselen petrol fiyatları en zengin ülkelerin dahi ödemeler dengesini sarsmıştır. Nükleer elektrik daha ucuz ve güvenilir hale gelmiştir. Bunca yatırıma rağmen 1982 yılı başında dünya elektriğinin ancak % 9 oranı nükleer kaynaklı idi. Tablo 4.1 nükleer santral sayısının ve kurulu gücünün beşer yıllık dilimler halinde gelişmesini göstermektedir.

Tablo-4.1 Dünya Nükleer Elektrik Santrallerinin Gelişmesi (1983)

 

 

4.2.2 Nükleer Santrallerin Ülkelere Dağılımı

Buhar makinası, lokomotif, otomobil, uçak ve daha niceleri ilk kez hangi ülkelerin hizmetine girmişlerse nükleer enerji de önce o ülkelerin konforuna katılmıştır. Her yenilik gibi nükleer elektrik de zengin işidir. Dünyada nükleer kurulu gücün yarısı Kuzey Amerika kıtasında, dörtte biride Batı Avrupa’dadır. Bunlara yeni zengin Japonya’yı da katarsanız nükleer kurulu gücün % 85’i eder. Sovyet Rusya ve beş müttefiki % 11’i oluşturur. Fakat dünyanın kalkınmakta olan yörelerinin bu yeni teknolojiden şimdiye kadar alabildikleri pay sadece % 4’dür.

Dünyanın geri kalmış yöreleri ne bugün ve ne de gelecekte nükleer teknolojinin önemli bir alıcısı olmayacaklardır. Halbuki enerjiye asıl o yörelerin ihtiyacı vardır ve daha da tuhafı, dünya reaktörlerinin önemli bir bölümü o yörelerden gelen uranyumla çalışmaktadır. Takvim yaprakları 1980’lere dönerken Afrika ve Avustralya kıtalarında çalışan nükleer santral yoktu. Güney Amerika kıtasında sadece 1, Asya’nın güney şeridinde 4 nükleer santral faaldi. Yapılmakta olanların sayısı ise adı geçen yörelerde toplam 16’yı buluyordu.

Tablo 4.2 nükleer ülkelerin tam listesidir. Görüleceği gibi 1982 yılında 22 ülkede nükleer elektrik üretilmektedir. Kurulmakta olan santrallerde dahil edilirse 32 ülke nükleer teknoloji ile haşir neşirdir. Geriye doğru şöyle baktığımızda, nükleer elektrikle bazı ampullerin aydınlandığı ülkelerin sayısı 1950’lerde 4, 1960’larda 13 ve 1970’lerde 22 idi. Her ülkenin kurulu gücü ve dünya sıralamasında kaçıncı olduğu tabloda ayrı sütunlar halinde verilmiştir.

Tablo-4.2 Nükleer Elektriğin Üretildiği Ülkeler ve Nükleer Santral Güçleri (1982)

*Üretimin başlayacağı tarih bilinmiyor

Tablo-4.3 nükleer santrallerin ülkelere dağılımını, nükleer enerjinin toplam enerji içindeki payını göstermiştir. Dünya elektriğinin günümüzde % 17’sinin nükleer kaynaktan üretilmektedir. Zengin ülkelerin ortalaması % 33’dür. İsviçre elektriğinin % 44,5’ini, Belçika % 57,2’sini, Fransa % 77,4’ünü nükleer santrallardan karşılamaktadır. 1997 yılına geldiğimizde 1983 yılından farklı olarak gelişmekte olan ülkelerinde nükleer enerjiyi kullanmaya başladıklarını görmekteyiz.

Tablo-4.3 Nükleer Enerjinin Ülkelere Göre Dağılımı (1997)

Hali vakti yerinde olup da nükleer enerjiye el atmamış Avustralya’dır. Bu ülke enerji zengini olduğu için nükleer katkıya gerek duymamaktadır. Üstelik Avustralya zengin bir uranyum satıcısıdır. Kömür kendilerine yeterli olacaktır.

Bildiğiniz gibi Türkiye nükleer çağa henüz adım atmamıştır. Fakat nükleer elektrik kullanmadığımızı söyleyemeyiz. Bulgaristan’dan satın aldığımız elektriğin bir bölümü hiç şüphesiz bu ülkenin, ilki 1974 yılında işletmeye giren 3 nükleer santralından gelmektedir ve dördüncü santralda kuruluş halindedir. 1982 yılı sonlarında gene Balkan komşularımızdan Romanya Sovyet yapısı ilk nükleer santrallarını işletmeye koymuşlardır.

Doğu komşumuz İran Şahlık döneminde Almanya’ya 1200 MWe gücünde iki ve Fransa’ya 900 MWe gücünde olmak üzere 4 büyük nükleer santral sipariş etmişti. Sözleşmelere göre 1980’den başlayarak her yıl santrallardan birisi işletmeye girecekti. Ancak 1979 Şubatı’nda yönetimi alan devrim hükümeti Şah’la yapılmış sözleşmeleri tanımadı. Onun için nükleer santral siparişleri belirsiz bir geleceğe terk edilmiştir.

Yukarıda gelişmiş ülkeler hesabına toz pembe bir ufuk çizdik. Anlatılan şekliyle nükleer teknoloji patlamasına gıpta etmemek elde değildi. oysa kendi toplumları buna gıpta ile bakmıyor. Batı toplumu nükleer enerjiyi dikenini bahane edip reddetmiştir. Radyoaktivitenin abartılan tehlikelerinden ürkütülmüştür. Tepki giderek büyümüş işi engelleyecek boyutlara ulaşmıştır. Nükleer santral şantiyelerinin bir bölümü kapanmış, diğer bölümünde işler çok yavaşlamıştır. Hatta bittiği halde kapısına kilit vurulan (Avusturya’da) nükleer santral vardır. Demokrasi ülkelerinde kamuoyu gücünü nükleer tartışmada denemiş, ve kazanmıştır. Böylece nükleer büyümeyi frenlemeyi başarmıştır. Batı dünyasında 1973-80 arasında işletmeye alınması programlanan santralların ancak yarısı bitirilebilmiştir. aslında Tablo -4.2’nin son satırında kurulmakta olan santrallar sayısının aşırı kabarıklığı da bu ötelemeden ileri gelen bir yığılmadır.

Tablo-4.4 İnşa halinde olan Nükleer Reaktörler