Dünya Enerji Nükleer Güç Santralleri

Nükleer enerji, dünyanın akışını değiştiren bir keşif olarak tarihe son yüz yılda damgasını vurdu. Kullanım alanına göre zararı ve yararı oldukça çok tartışıldı. Hali hazırda günümüzde de bu konu sürekli gündemde. Nükleer enerji, esas olarak atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Atomik maddenin kütlesinin enerjiye dönüşümünü ifade eden ve ünlü bilim adamı Albert Einstein’a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir. Einstein; 1905 yılında E=mc2 formülü ile fisyon sonucu açığa çıkabilecek enerji konusunda öngörülerde bulunarak dünya geleceğine damga vuracak bir keşfe imza atmıştı. Daha sonra 1930 yılında bu öngörü deneysel olarak Otto Hahn, Lise Meitner ve diğerleri tarafından kanıtlanarak doğrulandı.

Bununla birlikte dünyadaki ilk nükleer reaktör 1942 yılında Enrico Fermi’nin yürüttüğü bir proje sonucunda Amerika Birleşik Devletleri’ nin Chicago, Illinois kentinde kuruldu ve atomun enerjiye yolculuğu başlamış oldu.

Einstein’ın, kütle-enerji denklemi, tepkimenin nasıl oluştuğunu tam açıklayamaz, bunu daha doğru olarak nükleer kuvvet tetikleyiciler yapar. Nükleer enerjiyi zorlanmış olarak ortaya çıkarmak ve diğer enerji tiplerine dönüştürmek için nükleer reaktörler kullanılır.

Ağır radyoaktif maddelerin, dışarıdan nötron bombardımanına tutularak daha küçük atomlara parçalanması olayına fisyon, hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları meydana getirdiği nükleer tepkimelere ise füzyon tepkimesi denir. 

Füzyon tepkimeleriyle fisyon tepkimelerine göre daha fazla enerji elde edilebilir. Güneş patlamaları füzyon’a, nükleer santrallerde kullanılan tepkimeler, atom bombası teknolojisi gibi faaliyetler de fisyona örnek olarak gösterebiliriz.

Nükleer enerji aslında tam olarak 1896 yılında Fransız fizikçi Henri Becquerel tarafından kazara, uranyum maddesinin fotoğraf plakaları ile yan yana durması ve karanlıkta yayılan radyoaktif ışınların fark edilmesi ile keşfedilmiştir.

Elektrik üreten ilk ticari nükleer güç santralı Shippingport, Pennsylvania’da (ABD) kurulmuş ve 1957’de işletmeye girmiştir. Fisyon kullanılarak üretilen ilk elektrik ise, Aralık 1951’de Arco, Idaho’daki Deneysel Üretken Reaktöründe elde edilmiştir.

Nükleer santral, bir veya daha fazla sayıda nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak elektrik enerjisinin üretildiği bir tesistir. Radyoaktif maddeler kullanılmasından dolayı diğer santrallerden farklı ve daha da sıkı güvenlik önlemlerini, teknolojileri içerisinde barındırır.

Reaktörün kalbinde, ana madde olarak uranyum kullanılır. Uranyumun parçalanmasından sonra ortaya yüksek miktarlarda enerji çıkmaktadır. Uranyum, bu şekilde fisyon (atomun iki veya daha fazla çekirdeğe bölünmesi) tepkimesine girer. Fisyon tepkimesi ile oluşan yüksek miktardaki enerji, su buharını yüksek sıcaklıklara kadar ısıtır. Oluşan buhar, elektrik jeneratörü türbinlerine iletilir. İletilen buhar da türbin şaftını çevirerek elektrik üretimini sağlar. Bu mekanik dönme hareketi sonucunda alternatörlerde elektrik elde edilir. 

Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, ısı enerjisi yani sahip olduğu basınç ve sıcaklığı düşmüş olan buhar, tekrar kullanılmak üzere yoğuşturucuda (kondenser) yoğuşturulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar reaktörün kalbine gönderilir. Yoğuşturucu da su buharının faz değişimini yapabilmek için çevrede bulunan deniz, göl gibi su kaynaklarını soğutucu olarak kullanır.

Dünya üzerinde 450 faal nükleer santral bulunuyor, 59 santral de inşaat halindedir.

Dünya üzerinde 31 farklı ülkede 450 faal nükleer santral bulunuyor ve 59 santralin inşaatı devam etmektedir. Nükleer santrale sahip olan ülkeler, elektrik enerjisi ihtiyacının önemli bir bölümünü buradan temin etmekte.

En fazla nükleer santrale sahip ülkeler:

• ABD: 99
• Fransa: 58
• Japonya: 42
• Çin: 39
• Rusya: 37

Ülkelerin Nükleer santrallerden üretilen elektrik oranları da şu şekildedir;

• Fransa: %71.6
• Belçika: %49.9
• İsveç: %39.5
• İsviçre: %33.4
• Güney Kore: %27
• ABD: %20

Hali hazırda, yeni inşa edilen nükleer enerji santrali projelerinin 18 tanesi Çin’e ait.

Bu inşaatlardan yalnızca 8 tanesi daha önce nükleer santrale sahip olmayan devletlere ait. Bu santrallerin biri ülkemizin 2023’de tamamlamayı planladığı Akkuyu Nükleer Güç Enerji Santralidir.

Türkiye’nin yanı sıra, Birleşik Arap Emirlikleri 4 adet, Belarus: 2 adet ve Bangladeş’in 1 adet nükleer enerji santrali projesi devam etmektedir. Görüldüğü gibi nükleer enerji dünya enerjisinin neredeyse üçte birini karşılamaktadır. Ve halihazırda birçok ülke nükleer santralleri stratejik konumlandırarak kullanmaktadır.