Radyasyon, dalga, parçacık veya foton olarak adlandırılan enerji paketleri ile yayılan enerjidir.
Radyasyon, daima doğada var olan ve birlikte yaşadığımız bir olgudur. Radyo ve televizyon iletişimini olanaklı kılan radyo dalgaları; tıpta, endüstride kullanılan x-ışınları; güneş ışınları; günlük hayatımızda alışkın olduğumuz radyasyon çeşitleridir.
Radyasyon genellikle bir atomun çekirdeğinde başlar. Atomları da, proton ve nötronların oluşturduğu bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında dönen elektronlar oluşturur. Ağır elementler (çekirdeğinde 83 den fazla proton barındıranlar), kararsız oldukları için daha küçük atomlara dönüşürler. Bu parçalanma sırasında, çekirdekten parçacıklar ve enerji dalgaları ortaya çıkar. Bu yolla enerji veren elementlere radyoaktif elementler adı verilir.
Radyoaktif elementler temel olarak Alfa, Beta ve Gama olmak üzere, 3 ana tip enerji salınımında bulunurlar. Alfa radyasyonu, (+) yüklü parçacıklardan oluşur ve bir kağıt parçası tarafından durdurulabilir. Beta radyasyonu, elektronlardan oluşur. İnce bir alüminyum levha bu elektronları durdurmak için yeterlidir. Gama radyasyonu ise ışık hızında hareket eden enerji dalgalarından oluşmaktadır.
Alfa, Beta ve Gama radyasyonu aynı zamanda iyonlaştırıcı radyasyon olarak da adlandırılırlar. Bir başka deyişle, diğer atomların elektronlarını ayıracak yeterli enerjiye sahiptirler.
Bu tür radyasyonlara maruz kalma süresine, radyasyonun şiddetine ve maruz kalınan vücut bölgesine bağlı olarak, hücreyi parçalayabilir, zarar verebilir veya herhangi zararlı bir etkisi olmadan geçip gidebilirler. İyonlaştırıcı radyasyonun insanlar üzerindeki etkisi Rem veya Sievert birimiyle ölçülmektedir. Ancak son yıllarda Rem yerine Sievert (Sv) kullanılması standart hale gelmiştir. (100 Rem = 1 Sv).
İLK NÜKLEER GÜCÜ KİM KEŞFETTİ?
1905 yılında Einstein meşhur E=mc2 formülü ile fisyon sonucu açığa çıkabilecek enerji konusunda öngörüde bulunmuştu. Daha sonra 1930 yılında bu öngörü deneysel olarak Otto Hahn, Lise Meitner ve diğerleri tarafından doğrulandı. Dünyanın ilk insan yapısı nükleer reaktörü 1942 yılında Enrico Fermi’nin yürüttüğü bir proje sonucunda Amerika Birleşik Devletleri’nin Chicago, Illinois kentinde kuruldu.
Ancak, dünyadaki ilk nükleer reaktörün ortaya çıkışı milyonlarca yıl öncesine dayanmaktadır. Afrika’da Oklo, Gabon’daki bir uranyum madeninde, yeraltı sularının da maden içinde bulunması nedeniyle doğal bir nükleer reaktör oluştuğu ve binlerce yıl ısı ürettiği son yıllarda ortaya çıkarılmıştır. Her iki reaktör de fisyonu kullanarak ısı üretmiş fakat hiçbiri elektrik üretmemiştir.
Elektrik üreten ilk ticari nükleer güç sanralı 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 GÜÇ SANTRALI / REAKTÖRÜ NEDİR?
1. Reaktör kalbi (reactor core)
2. Kontrol çubuğu (control rod)
3. Reaktör basınç kabı (pressure vessel)
4. Basınçlandırıcı (pressurizer)
5. Buhar üreteci (steam generator)
6. Birincil soğutma su pompası (primary coolant pump)
7. Reaktör korunak binası (containment)
8. Türbin (turbine)
9. Jeneratör - Elektrik üreteci (generator)
10. Yoğunlaştırıcı (condenser)
11. Besleme suyu pompası (feedwater pump)
12. Besleme suyu ısıtıcısı (feedwater heater)
Bir nükleer santraldeki sistemler konvansiyon el güç santralları ile aynı mantıkla çalışırlar. Isı enerjisinin üretildiği kısımda elde edilen buharın türbin-jeneratörü döndürerek elektrik üretilmesi felsefesi, temel olarak nükleer santralarda da aynıdır. Nükleer santrallar ısı üretmek için nükleer reaksiyonu kullandıkları ve bunun sonucunda çevreye salınmaması gereken radyoaktif maddeler ürettikleri için, bazı ek sistemler kullanırlar. Örneğin, bir çok nükleer santralde nükleer yakıtı barındıran yakıt tüpleri
arasından ısınarak geçen su, doğrudan türbine gönderilmeyip, türbin için buhar üretilen ikinci bir çevrimi ısıtmak için kullanılır.
Bununla ilgili sistemlere Birincil (Soğutma) Sistem(i) adı verilir.
İkincil sistem ise birincil soğutma sistemindeki ısıyı alarak türbin-jeneratörü döndürmek için gerekli olan buharın üretilmesi için kullanılan sistemdir.
Her iki sistem de kapalı birer döngü oluşturmuşlardır.
Soğutma sistemi ise ikincil sistem içinde yer alan yoğuşturucuyu soğutmak için kullanılır. Bu sistemde sıcaklığı yoğunlaştırıcıya göre daha az olan, deniz, göl veya ırmaklardaki su kullanılır. Suyun bolca bulunmadığı yörelerde ise bu sistemin içinde soğutma kulelerinden faydalanılır.
Nükleer santrallar, birincil sistemlerindeki farklılıklara göre değişik şekillerde adlandırılırlar. Şekilde görülen sistem, tipik bir "basınçlı su reaktörü"ne aittir. Dünyadaki 400 den fazla sayıda nükleer santralın yaklaşık olarak yarısı "basınçlı su reaktörü"dür. Basınçlı su reaktörler ininde, birincil sistem yaklaşık 150 atmosferlik bir basınç altında tutularak, içinde bulunan suyun yüksek sıcaklıklara kaynamadan çıkarılması sağlanmıştır.
Buna ek olarak "kaynar sulu", "basınçlı ağır sulu" reaktörler de en çok kullanılan nükleer santral tipleridir.
ATOM, FİSYON, ZİNCİRLEME TEPKİME (REAKSİYON) NEDİR? 
Bir elementin kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük parçasına atom denilmektedir. Evrende bilinen bütün maddeler (kozmik madde, yüksek enerjili madde ve anti madde hariç), pozitif yüklü bir çekirdek ve etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluşan yaklaşık 100 farklı atomdan meydana gelmektedirler. Atomun çekirdeği ise nükleon olarak adlandırılan ve yaklaşık elektronlara göre 2000 kat daha ağır olan, artı yüklü proton ve yüksüz nötronlardan oluşmaktadır. Dolayısıyla bu üç parçacık, etrafımızdaki sonsuz çeşitlilikteki maddenin temel yapı taşlarıdır. Şu andaki bilgilerimize göre elektronlar, kendilerini oluşturan alt parçacıklar olmadığından temel parçacık olarak kabul edilirler, nükleonlar ise, elektronun "-1" yüklü olduğu varsayıldığında, "+2/3" veya "-1/3" elektrik yükünde olan quark adı verilen üç alt parçacıktan oluşmuşlardır. 
Molekül: Doğada atomlar genellikle yörüngelerinde bulunan elektronları paylaşarak daha kararlı enerji seviyelerinde bulunmak amacıyla başka atomlarla birlikte bulunurlar. Atomların bir araya gelmesi ile moleküller oluşur. Bir elementte aynı cins atomlar tek olarak veya moleküller halinde bir aradadır. 
Kimyasal Tepkime: İki veya daha fazla sayıda madde bir araya geldiğinde, moleküllerdeki atomların aralarında yeniden düzenlenmesine kimyasal tepkime denir. Bu sırada elektronların paylaşılması da değişir. Kimyasal tepkimelerin bir özelliği, ilgili atomların çekirdeklerinde bulunan parçacık sayısının tepkime sırasında değişmemesidir. 
Çekirdek Tepkimesi: Kimyasal reaksiyonların aksine atomların çekirdeklerinde bulunan parçacıların kendi aralarında oluşan veya dışardan gelen bir etki sonucunda değişimleri sonucunda çekirdek tepkimeleri oluşur. Çekirdek tepkimesi sonucunda eğer proton sayısı değişiyor ise farklı bir elemente ait bir atom oluşmuş olur. 
Fisyon (Çekirdek Parçalanması): Bir nötronun, uranyum gibi ağır bir element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması, bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha küçük iki ayrı çekirdeğe bölünmesi reaksiyonudur. Dolayısıyla Fisyon, bir çekirdek tepkimesidir. Parçalanma sonucunda ortaya çıkan atomlara fisyon ürünleri denir. Bunların bazıları radyoaktiftir. Bir nötron yutulması ile başlayan fisyon tepkimesi sonucunda, büyük miktarda enerji ile birlikte, birden fazla nötron ortaya çıkar. Çekirdek tepkimeleri sonucunda açığa çıkan enerjiler, kimyasal tepkimelere göre yaklaşık milyon kat düzeyinde daha fazladır. 
Zincirleme Reaksiyon: Fisyon sonucunda ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atomların çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır. Kontrolsuz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur; atom bombasının patlaması bu şekildedir. Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollu bir şekilde yapılır. Bu kontrolun kaybedilerek nükleer yakıtın bir bomba haline dönüşmesi fiziksel olarak olanaksızdır.
İNSANLAR NÜKLEER GÜÇ SANTRALLARINDAN NEDEN BU KADAR KORKMAKTA?
İnsanlar genellikle bildiklerine göre bilinmeyen, hayal edilen tehlikelerden daha fazla korkma eğilimi taşırlar. Yanlış olmasına ve fiziksel olarak imkansız olmasına rağmen bir çok insan nükleer santralların bir bomba gibi patlamasından endişe ederler. 
Nükleer güçle ilgili gerçekler üzerinde çalıştıkça, yararlarını ve oluşabilecek riskleri daha iyi anlayabilir, duygusal olmak yerine gerçekçi bir tutum takınabiliriz. Elektrik, buhar makinası, otomobil, uçak, uzay araştırmaları gibi yirminci yüzyılda ortaya çıkan her yeni teknoloji, başlangıçta birçok tehlikelerle dolu olduğu şeklinde kamuoyuna yansıtılmıştır. Ancak yaşamımıza getirdiği katkılar ortaya çıktıkça bu korkumuz da azalmıştır. 
Modern Nükleer santrallar bir çok güvenlik sistemiyle donatılmışlardır. Bir sistem tamamıyla arızalansa bile diğeri onun yerine geçecek şekilde tasarlanmışlardır. Aynı zamanda diğer konvansiyon el elektrik üreten teknolojilerden farklı olarak,  yer seçimi, inşaat,  işletme ve işletme sonrası sökülme süreçlerinde, bağımsız bir otorite tarafından denetlenirler.
NÜKLEER SANTRALLARDA NE GİBİ GÜVENLİK TEDBİRLERİ ALINMIŞTIR?
Nükleer santrallarda, nükleer maddelerin çevreye bırakılmamasını ve aynı zamanda nükleer reaksiyon sonucunda oluşan ısının her durumda reaktörden alınmasını garantiye alacak şekilde birçok güvenlik önlemi alınmıştır. Nükleer maddelerin dışarıya salınmaması için kademeli koruma önlemleri, oluşan ısının alınması için ise yine kademeli ve yedekli sistem ve bileşenler bulunmaktadır.
Nükleer yakıt, seramik formunda, yaklaşık 1 cm çap ve yüksekliğinde silindirik parçaların ard arda dizilmesiyle yine silindirik biçimde kapalı sızdırmaz tüpler içindedir. Bu tüplerin binlerce sinin, aralarından soğutucu suyun geçmesine izin verecek şekilde bir araya getirilmesi ile de reaktör kalbi oluşturulmuştur. Bu kalp ise paslanmaz çelikten yapılan bir basınç kabının içinde bulunur (Basınçlı veya Kaynar Sulu reaktörlerde). Basınç kabı ve buna bağlı sistemler ise reaktör korunak binası adı verilen betondan yapılmış kubbemsi yapının içinde bulunurlar. Dolayısıyla, yakıt içinde bulunan radyoaktif maddelerin dışarıya salınmalarını, seramik yakıt, yakıt tübü, basınç kabı, çelik gömlek ve beton korunak binası, kademeli olarak engellemiş olurlar.

NÜKLEER SANTRALLARIN ETRAFINDA YAŞAYAN İNSANLAR NE KADAR RADYASYON ALIR?
Dünyada yaşayan her insan, topraktan, uzaydan, kullandığımız elektronik aletlerden kaynaklanan doğal radyasyona maruz kalmaktadır. Bu radyasyonun miktarı, yaşadığımız yöre ve koşullara bağlı olarak yılda yaklaşık 2-3 mSv civarındadır. Buna ek olarak, Nükleer Santrallardan alacağımız radyasyon ise doğal radyasyona göre çok çok küçük seviyede kalmaktadır. Örnek olarak Dünyada en fazla nükleer santralın olduğu Amerika Birleşik Devletleri’nde bu tür santrallardan dolayı halkın doğal radyasyona ek olarak aldığı miktar yılda 0.05 mSv’in altındadır.

Radyasyonla çalışan kişiler için, doğal radyasyonun üzerinde maruz kalınacak maksimum miktar ise, ülkelere göre yıllık 20 ile 50 mSv arasında değişiklik göstermektedir.

NÜKLEER ENERJİ ÇEVRE FAKTÖRÜ GÖZ ÖNÜNE ALINDIĞINDA UYGUN BİR SEÇENEK MİDİR?
Nükleer enerji, çevre göz önüne alındığında birçok üstünlüğe sahiptir. Karbondioksit üretmediği için, çevresel olarak en önemli problemlerden biri olan sera gazlarının artmasına katkıda bulunmaz. Örneğin, 40 yıl boyunca çalışan 1000 MW elektrik kapasitesindeki bir nükleer santralın yerine kullanılacak bir kömür santralı, yaklaşık 300 milyon ton sera gazının atmosfere bırakılmasına neden olur.
Nükleer santrallar, termik santralların aksine, kükürtdioksit gibi asit
yağmurlarına yol açan çeşitli gazları atmosfere bırakmazlar.
ÇERNOBİL NÜKLEER KAZASINDA NE OLMUŞTU?
Ukrayna’daki Çernobil nükleer güç santralındaki kaza, reaktör güvenliği ile ilgili bir test sırasında gerçekleşmişti. Yapılan test, bu tür reaktörlerin kararlı çalışamadığı çok düşük güç seviyesindeydi
ve bu seviyede reaktörün güvenlik sistemlerinin devreye girmemesi için, sorumlu operatörler, normalde yapmamaları gerektiği halde acil durum kapama sistemini devre dışı bırakmışlardı. Deney sırasında kalp içi sıcaklıklar güvenli seviyenin üstüne çıktığında ise reaktörü kapatacak ve soğutma sağlayacak sistemler devre dışındaydı. Bu affedilmez hata, buhar basıncının artmasına ve bu yüzden oluşan buhar patlamasıyla birlikte çatının çökmesine yol açtı. Böylece, reaktör içindeki sıcak grafit direk olarak atmosferle temas eder hale geldi. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren grafitin yanmasıyla reaktör kalbi bütünlüğünü kaybetti ve bu tür Rus reaktörlerinde (RMBK-1000) koruma kabuğunun da olmaması nedeniyle,
radyoaktif maddeler dışarı salındı.
26. Nisan 1986, saat 01:23’de olan bu kazanın etkileri çok büyük oldu. Dünyadaki, çoğunluğu 25 yıldan fazla işletme deneyimine sahip olan 400’den fazla reaktördeki, çevredeki halk için ciddi olumsuz sonuçlara yol açan ilk kazaydı. 35 kişi kaza nedeniyle hayatlarını kaybettiler. Uzun dönemde de binlerce insan üzerinde olumsuz etkileri görülmeye devam etmekte.
DÜNYADA KAÇ TANE NÜKLEER GÜÇ SANTRALI VARDIR?
Uluslararası Atom Enerji Ajansı’na göre (1998 sonu), 434 nükleer güç santralı 33 ülkenin 250 farklı bölgesinde işletme halindedir. Ek olarak, 36 nükleer güç santralının 15 ülkede inşaatı sürdürülmektedir. Dünyada işletme halindeki santrallar yaklaşık 350000 MWe, inşaa halinde olanlar ise yaklaşık 27500 MWe kapasiteye sahiptirler. Nükleer enerjinin toplam dünya elektrik üretimindeki payı ise yaklaşık %16’dir.

Nükleer güç santralı bulunan belli başlı ülkeler:
ÜLKELER, İŞLETME HALİNDE, İNŞAA HALİNDE
ABD, 104, -
FRANSA, 58, 1
JAPONYA, 53, 2
İNGİLTERE, 5, -
RUSYA, 29, 4
ALMANYA, 20, -
UKRAYNA, 16, 4
KORE, 15, 3
KANADA, 14, -
İSVEÇ, 12, -
HİNDİSTAN, 10, 4

Ek olarak, Dünyada tıp, bilimsel araştırma, enerji, tarım ve endüstrideki ihtiyaçlara destek veren 3000’den fazla nükleer tesis bulunmaktadır.
ELEKTRİK NASIL ÜRETİLİR
Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu, ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinadır. Evlerimizde, iş yerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız.
Çoğu güç santralı, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar.
Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, generatörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir.
Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.
Elektrik üretmek için kullanılan diğer bir yöntem ise hidrolik santrallardır. Bu yöntem ile barajlarda biriktirilen su, bir su türbinini üzerinden geçirilir ve türbine bağlı elektrik jeneratörü döndürülerek elektrik üretilir.
Yukarda bahsedilen bu yöntemler büyük miktarlarda elektrik enerjisini üretmek için kullanılırlar. Bunların yanı sıra rüzgar, güneş ve jeotermal enerji kullanarak da elektrik üretilmektedir. Ancak bu tür kaynaklardan üretilen enerji miktarı asıl ihtiyacımızı kendi başına karşılamaktan uzaktır.
Su, güneş, rüzgar ve geotermal kaynaklara, yenilenebilir enerji
kaynakları denilir. Bu kaynaklar diğerleri gibi tükenmezler. Petrol, doğal gaz,kömür,
uranyum gibi maddeler önümüzdeki birkaç yüzyıl içinde tükeneceklerdir.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |