Nükleer santraller nasıl çalışır?

1954 yılında Sovyet Rusya’da ilk nükleer santral elektrik şebekesine bağlandı. İngiltere’de ve ABD’de kurulan nükleer santraller arkası arkasına geldi. Nükleer bombalarla gelen zafer ve nükleer enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesinin başarılması sonucunda nükleer enerjiye bakış tamamen olumluydu. 1979’da ABD’deki Three Mile Island Nükleer Santral’inde meydana gelen kazada ciddi bir radyasyon sızıntısı olmamasına rağmen nükleer enerjiye bakış değişmeye başlıyordu. 1986’da Rusya’nın Chernobyl nükleer santralinde yaşanan kaza, nükleer enerjinin geleceğini tehlikeye atıyordu. 2000’li yılların başlarında nükleer enerji tekrar gündeme geldi. Sürekli artan enerji talebi, fosil yakıtların her geçen gün azalması, küresel ısınma ve CO2 salımının azaltılmasının gerekmesi nükleer enerjiyi bir seçenek haline getiriyordu. Fakat Fukushima Daiichi Nükleer Santrali’nde 2011’de deprem sebebiyle meydana gelen kaza bu seçeneğin tekrar gözden geçirilmesine sebep oldu.

Fukushima Daiichi Nükleer SantraliFukushima Daiichi Nükleer Santrali

Kararsız radyoaktif izotopların çekirdeklerine çarpan nötronlar bu çekirdekleri böler ve çekirdeği bir arada tutan enerjinin bir kısmını açığa çıkarır. Bu bölünme sonucu yüksek miktarda enerji ve yeni nötronlar ortaya çıkar; bu nötronlar da başka atom çekirdeklerini bölerek zincirleme bir tepkime oluşturur. Nükleer bombalarda zincirleme tepkime kararsız radyoaktif maddenin büyük bir kısmını, büyük bir hızla parçalar ve ortaya çok büyük miktarda kontrolsüz, etrafını yakıp yıkan bir enerji açığa çıkar. Nükleer reaktörler ise bu zincirleme tepkimeyi yavaş ve kontrollü bir şekilde devam ettirir. Açığa çıkan enerji suya aktarılarak basınçlı buhar elde edilir ve bu buhar türbinleri çevirir. Böylece nükleer enerji elektrik enerjisine çevrilmiş olur.

Nükleer santrallerde yakıt olarak genelde uranyum kullanılır. Radyoaktif uranyum izotopu madenlerden çıkarılan uranyum cevherinde %1’den az bulunduğundan, yakıt olarak kullanılabilmesi için önce saflaştırılması gerekir. Bu işleme zenginleştirme denir. Zenginleştirilmiş uranyum, çubuklar halinde reaktöre yerleştirilir. Zincirleme tepkimeyi kontrol altında tutmak için reaktöre kadmiyum, hafniyum veya bor gibi kontrol çubukları da yerleştirilir. Bu çubuklar nötronların bir kısmını soğurarak zincirleme tepkimeyi kontrol altında tutar. Ayrıca reaktörlerin içinde nötronların yavaşlamasını sağlayan su, grafit veya ağır su gibi malzemeler de kullanılır. Su genellikle reaktörü soğutmak için de kullanılır. Su reaktörün ısısını soğurur ve buhar haline geldiğinde türbinleri çevirir. Reaktörün uranyumun erime sıcaklığı olan 3815°C’ye ulaşmasına izin verilmez. Radyoaktif izotoplar ve onlarla doğrudan ve dolaylı temas eden parçaların hepsi, metrelerce kalınlıktaki çelikten ve betondan yapılmış duvarların arkasına hapsedilir.



View the Original article

0 yorum:

Yorum Gönder