Nükleer Enerji Dünyada Nerede?

12 Temmuz 2007



Nükleer Enerji Dünyada Nerede?

İşletmede olan santralların sayısı 442 adet

İşletmede olan santralların net gücü 356.746 MW(e)

Üretilen enerji 2544 TWsaat

Nükleer enerjinin toplam enerjiye oranı %16

İnşa halindeki santralların sayısı 35 adet

İnşa halindeki santralların net gücü 27.743 MW(e),

İşletme deneyimi 10586 reaktör-yıl

(Kaynak: Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı, Eylül 2002)

Bazı ülkelerin nükleer enerji payları:

Fransa: %77, Belçika: %58, Slovak Cumhuriyeti: %53, Ukrayna: %46, İsveç: %44, Macaristan: %39, G. Kore: %39, İsviçre: %36, Japonya: %34, Almanya: %31, Finlandiya: %31, İspanya: %27, İngiltere: %23, ABD: %20, Çek Cumhuriyeti: %20, Rusya Federasyonu: %15, Kanada: %13, Arjantin: %8, Güney Afrika Cumhuriyeti: %7, Hindistan: %4.

Dünya şartları böyle iken halen ülkemizde bir nükleer santral kurulabilmiş değildir. Bazı çabalar ise sonuçsuz kalmıştır.

Ülkeler, enerji politikalarını belirlerlerken enerji kaynakları, dışa bağımlılıkları, coğrafi durumları, nüfus artış hızı, finansman durumu, enerji kaynaklarında çeşitlilik gibi değişkenleri dikkate almaktadırlar. Bu nedenle her ülkenin kendine özgü bir enerji politikası olmalıdır. Konuya bu çerçeveden bakıldığında, dünyada nükleer enerjiden vazgeçildiğini söylemek son derece yanıltıcı olur.

Aralık 2000 tarihi ile Eylül 2002 tarihi arasında dünyada kurulu bulunan nükleer santral sayısı 438′den 442′ye çıkmıştır. Kurulu kapasite ise 351.000 MW’dan 357.000 MW’a çıkmıştır.

Bu dönemde işletmeye giren santrallar:

Çin’de 2 ünite

Japonya’da 1 ünite

G. Kore Cumhuriyeti 2 ünite

Rusya Federasyonu 1 ünite

Aynı dönemde İngiltere’de 2 ünite devre dışı bırakılmıştır.

Dünyadaki bazı gelişmeler aşağıda verilmiştir:

Halen 28.000 MW kurulu kapasiteye karşılık gelen 35 santral inşa halindedir. Bu santrallar: Arjantin (1), Çin (6), Çek Cumhuriyeti (1), Hindistan (8), İran (2), Japonya (3), K. Kore (1), G. Kore (2), Romanya (1), Rusya Federasyonu (2), Slovak Cumhuriyeti (2), Ukrayna (4), Tayvan (2). Ayrıca, Finlandiya da yeni bir nükleer santralı kurma kararı almıştır. 

> Mayıs 2001′de yayınlanan ABD Ulusal Enerji Politikası, özellikle kaynak çeşitliliğine değinmekte ve bu ilkenin uygulanması amacıyla yerli kaynaklara (gaz, kömür ve petrol) yönelmenin yanında nükleer ve hidroelektrik potansiyelden de faydalanmanın gerekliliğine işaret etmektedir. Bu politikanın paralelinde, ABD 2010 yılında yeni nükleer santralleri devreye almayı planlamaktadır.

>v G. Afrika Cumhuriyeti’nde 10 adet her biri 120 MW gücünde çakıl yataklı modüler reaktörden oluşan proje devam etmektedir

>v Çin’de 2010 yılına kadar 10.000 MW’lik bir nükleer program planlanmaktadır.

Nükleer enerji santralleri ileri teknoloji ürünü tesislerdir. Nükleer enerji üretimine yönelik tesisler güvenlik ve kalite kültürünün ülkemizde yerleşmesinde ve gelişmesinde önemli rol oynayacaktır. Nükleer enerji üretimi için kurulacak tesisler, ülkemizde, nükleer teknoloji alt yapısının gelişmesine katkı sağlayacaktır. Ayrıca, nükleer santrallerden üretilecek enerji ülke enerji üretim portföyüne çeşitlilik getirebilecek bir seçenektir. Nükleer santraller günümüzde yüksek yük faktörü ile çalışabilen ve lisanslama kuruluşları tarafından sürekli denetime tabi tutulan tesisler olarak dünya enerji üretiminde önemli bir paya sahiptir.

Nükleer enerji üretimi diğer fosil kaynaklı enerji üretiminde olduğu gibi sera gazi emisyonuna neden olmamaktadır. Bu nedenle, global ısınma ve iklim değişikliğine neden olan CO2 emisyonunun azaltılmasında, diğer yenilenebilir kaynakların yanında, önemli bir seçenektir. Ayrıca, azot oksitleri ve sülfür oksitleri salmadığı için asit yağmurlarına neden olmamaktadır

Nükleer enerji çevre dostu bir teknolojidir. Çünkü;

Nükleer santralların güvenlik değerlendirmesi bağımsız lisanslama kuruluşları tarafından son derece tutucu varsayımlara göre yapılmaktadır. Ayrıca bu santrallar işletmede oldukları sürede sürekli denetim altındadır. Bu nedenle nükleer santralların çevre ve insana zarar verebilecek şekilde kaza yapma riski, günümüzde kullandığımız diğer teknolojik ürünlere göre, yok denecek kadar azdır. Bir nükleer santralın çevresinde yaşayan insanlara yüklediği yıllık doz doğal radyasyonun çok altındadır.

CO2 emisyonuna neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan 442 adet nükleer santral yılda 2300 milyon ton CO2 emisyonuna engel olmaktadır.

SO2 emisyonuna neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan 442 adet nükleer santral yılda 42 milyon ton SO2 emisyonuna engel olmaktadır.

NOx emisyonuna neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan 442 adet nükleer santral yılda 9 milyon ton NOx emisyonuna engel olmaktadır.

Atık kül üretimine neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan 442 adet nükleer santral yılda 210 milyon ton kül üretimine engel olmaktadır.

Yüksek radyoaktivite içeren ve uzun yarı ömürlü kullanılmış

Nükleer yakıtların depolanması:

Nükleer enerji üretiminde kullanılan yakıtların yüksek radyoaktiviteye sahip uzun yarı ömürlü izotopları içermesi, bu yakıtların atık olarak uzun seneler boyunca kontrollü olarak insana ve çevreye zarar vermeyecek şekilde depolanmasını gerektirmektedir. Bugün atıkların insana ve çevreye zarar vermeden depolanabilmesi için gerekli teknoloji vardır. Kullanılmış yakıtlar, ürettikleri ısının alınması için reaktör binası içinde bulunan havuzda 10-15 yıl bekletilir ve daha sonra bu yakıtlar iki şekilde işlem görebilirler: 1) Nihai depolama yapmak üzere geçici depolamaya gönderilir. 2) Kullanılmış yakıtın içinde bulunan ve tekrar yakıt olarak kullanılabilecek olan uranyum ve plütonyumun kazanılması amacıyla yeniden işleme tesislerine gönderilir. 1000 MWe gücünde hafif sulu reaktör tipi bir nükleer santraldan 1 yıl sonra çıkan ve yeniden işlem görmemiş olan kullanılmış yakıt (yaklaşık 30 ton); %95,6 oranında uranyum, %1 oranında plütonyum, %0,1 oranında transuranyum izotopları (plütonyum, neptünyum vb.) ve %3,3 oranında fisyon ürününden (sezyum, iyot vb.) oluşmaktadır. Yeniden işlem gören kullanılmış yakıttan arta kalan atığın (yaklaşık 1 ton) içinde ise %93,3 oranında fisyon ürünü bulunmaktadır ve fisyon ürünleri radyoaktivitesinin %98′ini 200 yıl içinde kaybetmektedir. Yeniden işlem gören kullanılmış yakıttan arta kalan atığın içinde %3,2 oranında uranyum, %0,3 oranında plütonyum ve %3,2 oranında transuranyum izotopları bulunmaktadır. Nihai depolama için sızdırmaz ve aşınmaya karşı dirençli özel çelik kaplar içine konulan kullanılmış yakıtlar geçici yer üstü ve yer altı depolarında muhafaza edilmektedir. Ancak son depolama için gelecekte jeolojik (yer altı) depolama teknolojisi kullanılacaktır. Yer altı depolama ile atığın, yerin yaklaşık 600-1000 m altında yer altı sularının bulunmadığı ve deprem riski olmayan kayalık bölgelere gömülmesi planlanmaktadır. Kullanılmış yakıtın yeniden işlenerek içindeki uranyum ve plütonyumun alınmasından sonra arta kalan yüksek seviyeli atıklar ise camlaştırılarak depolanmaktadır. Atıkların camlaştırılmasının nedeni camın suda çözünmesinin hemen hemen olanaksız olmasıdır. Böylece yer altı depolaması sırasında olabilecek bir suyla temas sonucunda atığın suya karışma ihtimali çok azaltılmış olmaktadır. Kaldı ki camlaştırılmış atık değişik katmanlardan oluşan özel bir kabın içinde bulunmaktadır.

Ayrıca, gelecekte kullanılmış yakıtta bulunan uzun yarı ömürlü izotopların kısa yarı ömürlü izotoplara dönüştürülmesi için “hızlandırıcı güdümlü reaktör” sistemlerinin kullanılması da düşünülmektedir.

Yer altı jeolojik (nihai) depolama konusunda ABD’de ve Finlandiya’da önemli gelişmeler bulunmaktadır:

ABD’de Enerji Bakanlığı, Yucca Dağı’nın, kullanılmış yakıtların nihai depolanması için uygun bir alan olduğunu rapor ederek lisans müracaatı için NRC’ye başvurulmasını, 2010 yılında ise atıkların tesise konmasını planlamaktadır.

New Mexico yakınlarında bulunan ilk yeraltı depolama tesisi olan WIPP, (Waste Isolation Pilot Plant) araştırma ve savunma programlarından ortaya çıkan transuranyum atıkların depolanması amacıyla 26 Mart 1999 tarihinde işletmeye alınmıştır.

Yüksek Seviyeli Atık Taşıma ve Depolama Kabı

Nükleer santrallarda güvenlik

Her enerji üretim teknolojisinde çevre ve insan sağlığı açısından risk vardır. Nükleer enerji üretimiyle ilgili tesisler, diğer enerji üretim teknolojilerinden farklı olarak, bağımsız bir nükleer lisanslama kuruluşundan lisans almak durumundadır. Türkiye’de nükleer tesisler tüm işletim ömrü boyunca TAEK’in denetiminde olmak zorundadır. Ancak bu sayede bir nükleer tesis kabul edilebilir risk sınırlarının altında bir riskle çalışabilir. Bir nükleer santralın lisanslanabilmesi için ²Güvenlik Analizi Raporu (GAR)² gereklidir. Bu raporun hazırlanması ve lisanslama otoritesine sunulması santral işleticisinin görevleri arasındadır. 2690 sayılı TAEK Kanunu’na göre, ülkemizde nükleer tesislere lisans verme görevi TAEK’indir. Lisans verebilmek için yapılacak güvenlik değerlendirmeleri GAR esas alınarak yapılmaktadır. Bu rapor lisanslama otoritesi tarafından onaylandıktan sonra santralın yapımına (inşaat lisansı) ve işletmesine (işletme lisansı) geçilebilir.

Bilindiği gibi lisanslama; bir nükleer tesisin mevzuata, kalite ve güvenlik gereklerine uygun olarak kurulması, işletilmesi ve işletmeden çıkarılıp sökülmesi için gerekli olan etkinliklerdir. Nükleer güvenlik ise; bir nükleer tesiste çalışan personelin ve çevrede yaşayan insanların, normal işletme ve kaza koşullarında, kabul edilebilir düzeyden daha yüksek radyasyon dozuna maruz kalmalarını önleyecek önlemlerin bütünüdür. Nükleer tesislerde kaza ihtimalinin azaltılmasına yönelik çalışmalar tesisin tasarımından başlamaktadır. Güvenlik marjları, servis içi denetim, kalite temin ve kontrol gibi uygulamalarla olası bir kazayı önlemek amaçlanmaktadır. Tasarıma temel oluşturan kazaların meydana gelmesi durumunda ise güvenlik sistemlerinin devreye girmesi sonucu kazanın çevre ve insan sağlığına zarar verecek şekilde sonuçlanması engellenmektedir. Güvenlik sistemlerinin tasarımı ise tutucu kabullerle yapılmaktadır. Böylelikle, güvenlik sistemlerinin devre dışı kalması durumunda yedek veya aynı işlevi gören farklı sistemlerin devreye girmesiyle kazanın tehlikeli bir sonuç doğurması engellenmektedir.

Her nükleer santralda, bütün diğer elektrik üretimi santrallarında olduğu gibi, bir takım işletme anomalileri veya arızalar olabilmektedir. Bir nükleer santralda normal işletmeden sapma niteliğindeki bir olayın kaza olarak sınıflandırılabilmesi için, reaktör kalbinde hasar meydana gelmesi ve/veya radyoaktif salımın olması gerekmektedir. Aşağıda Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı’nın sapma, olay ve kaza tanımları verilmektedir

Bugüne kadar çevreye zarar verebilecek özellikte 3 nükleer santral kazası olmuştur: 1) 1957 yılında İskoçya’da meydana gelen Windscale kazası; bu kazada reaktörün civarına bir miktar radyasyon yayılmakla beraber ölümle veya akut radyasyon hastalığıyla sonuçlanan bir olay meydana gelmemiştir. 2) 1979 yılında ABD’de meydana gelen Three Mile Island kazası; normal bir işletim arızası, ekipman kaybı ve operatör hatası ile kazaya dönüşmüş, ancak kısmi reaktör kalbi ergimesi meydana gelmesine rağmen reaktörü çevreleyen beton koruyucu kabuğun sayesinde çevreye ciddi bir radyasyon sızıntısı olmamıştır. 3) 1986 yılında Ukrayna’da meydana gelen Çernobil kazası; bu kaza insan ölümüne neden olmuş tek ticari nükleer santral kazasıdır. Kazanın nedenleri; operatörlerin güvenlik mevzuatına aykırı olarak santralda deney yapmaları sonucunda reaktördeki ani güç artışı ve santral tasarımında derinliğine güvenlik prensibine aykırı olarak, reaktörü çevrelemesi gereken bir beton koruyucu kabuğun bulunmaması olarak özetlenebilir.

Ülkemizdeki nükleer yakıt rezervi:

Nükleer yakıt olarak kullanılan uranyum yakıt teknolojisi pek çok ülkede mevcuttur. Yerli kaynaklarımızdan uranyumun (yaklaşık 9000 ton) günümüz koşullarında yakıt olarak kullanılması, dünya piyasalarıyla karşılaştırıldığında, ekonomik gözükmemektedir. Ayrıca, ülkemizde 380.000 ton toryum bulunmaktadır. Ancak mevcut rezervin tenör ortalaması düşüktür (yaklaşık %0,2). Günümüzde toryum tabanlı yakıt çevrimi ticari olarak kullanılmamaktadır. Bu nedenle ülkemizde bulunan toryum kaynağının ekonomikliğinin değerlendirilmesi çok kolay değildir. Ayrıca uranyum fiyatlarının günümüzde düşük seyretmesi (yaklaşık 25 $/kgU) halen uranyuma olan talebin devamını kaçınılmaz kılmaktadır. Unutulmaması gereken bir diğer husus da toryumun tek başına fisil madde, yani nükleer yakıt, olmamasıdır. Diğer bir deyişle, toryum doğrudan nükleer yakıt olarak kullanılamaz ve bir tetikleyiciye gereksinimi vardır. (U235 veya Pu239 ile birlikte kullanıldığında toryum kaynak maddesinden nötron-Th232 tepkimesini sonucunda U233 fisil maddesi üretilebilir) Ekonomikliği bugün için sorgulansa bile uranyum ve toryum yerli kaynaklarımızın varlığı gelecekte nükleer enerji kullanımında ülkemiz için bir güvencedir. Ancak, nükleer enerjide yakıt maliyetinin toplam üretim maliyeti içindeki yerinin çok az (yaklaşık %10-12) olduğu ve dünyadaki uranyum stoklarının ve rezervin fazlalığı nedeniyle görünür gelecekte yakıt maliyetinde fazla bir değişimin beklenmediği gerçeği de göz ardı edilmemelidir. Ayrıca, nükleer santralların bir özelliği de taze yakıtın kolayca depolanabilmesidir. Böylelikle uzun süre yakıt üreticilerine bağlı kalmadan enerji üretimi mümkündür.

Kategori: Bilim


Rasgele...


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy