Nükleer Enerji .: Makina Mühendisi

NÜKLEER ENERJİ NEDİR?
Ağır radyoaktif (Uranyum gibi) atomların bir nötronun çarpması ile daha küçük atomlara bölünmesi (fisyon - parçalanma - bölünme - bozunma) veya hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları oluşturması (füzyon - birleşme - biraraya gelme) sonucu çok büyük bir miktarda eneji açığa çıkar. Bu enerjiye nükleer enerji denir. Nükleer reaktörlerde fisyon reaksiyonu ile edilen enerji elektriğe çevrilir. Güneşteki reaksiyonlar ise füzyon reaksiyonudur. Bu reaksiyonun yarattığı sıcaklık fisyon reaksiyonundakinden çok daha fazladır (birkaç milyon derece santigrad). Bu yüzden bu sıcaklığı kontrol edebilecek bir füzyon reaktörü henüz kurulamamıştır.
Nükleer enerji çevre dostu bir teknolojidir.
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 nükleer santraller yılda 2300 milyon ton CO₂ emisyonuna engel olmaktadır.
SO₂ emisyonuna neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan nükleer santraller yılda 42 milyon ton SO₂ emisyonuna engel olmaktadır.
NO_x emisyonuna neden olmaz. Dünyada kurulu nükleer santraller yılda 9 milyon ton NO_x emisyonuna engel olmaktadır.
Atık kül üretimine neden olmaz. Dünyada kurulu bulunan nükleer santraller yılda 210 milyon ton kül üretimine engel olmaktadır.
Nükleer enerjİ üretimi pahalI mIdIr?

Günümüzde işletilmekte olan nükleer güç santrallarının ilk yatırım maliyeti diğer enerji üretim teknolojilerine göre daha yüksektir. Bunda yüksek güvenlik ve kalite anlayışı önemli bir rol oynamaktadır. İlk yatırım maliyeti ülkeden ülkeye ve seçilen teknolojiye göre değişmekle birlikte maliyet 2000-2500 $/kW arasındadır. Nükleer santralların fosil yakıtlı santrallara göre en önemli avantajı yakıt maliyetinin düşüklüğü (0,3-0,5 cent/kWsaat) ve üretim maliyetine olan etkisinin görece azlığıdır. Şöyle ki; yakıt maliyetinin iki misline çıkması nükleerde üretim maliyetini %10 etkilerken, aynı durum doğal gaz santrallarında yaklaşık %60-80 artış getirebilmektedir. Nükleer enerji santralının üretim maliyetini oluşturan unsurlar ve ortalama maliyetleri aşağıda verilmektedir:
Kapital 2,28 cent/kWsaat % 63
İşletme-bakım 0,90 cent/kWsaat % 25
Yakıt* 0,45 cent/kWsaat % 12
Toplam** 3,63 cent/kWsaat % 100
*Atık depolama ve söküm maliyeti hariç (yaklaşık değer 0,2 cent/kWsaat)
**İşletme sırasında yapılacak olan kapital yatırımı hariç
Nükleer santrallardan ticari olarak elektrik üretimi 1950’li yıllarda başladı. Halen (Ocak 2005 itibarıyla) dünyada 31 ülkede ticari olarak işletilmekte olan 439 nükleer reaktörün toplam kapasitesi 364 GWe olup 2003 yılında üretilen elektrik 2525 milyar kWs dir. Nükleer güç dünya elektrik talebinin %16’sını karşılamaktadır.Dünyada 56 ülkede de toplam 284 araştırma reaktörü çalışmaktadır.
Tablo 1. Dünyada Nükleer Reaktörlerin Durumu (İşletilebilir durumda bulunan ABD’deki Browns Ferry 1 ve Kanada’daki Pickering Reaktörleri İnşa Halindeki Reaktörler arasında gösterilmiştir)

Nükleer Elektrik Üretimi 2003
İşletmedeki Reaktörler
İnşa Halindeki Reaktörler
Sipariş Edilen ya da Planlanan Reaktörler
Teklif Edilen Reaktörler

Milyar kWs
% e
Adet
MWe
Adet
MWe
Adet
MWe
Adet
MWe
ABD
763,7
19,9
103
97.542
1
1.065
0
0
0
0
Almanya
157,4
28
18
20.643
0
0
0
0
0
0
Arjantin
7,0
8,6
2
935
0
0
1
692
0
0
Belçika
44,6
55
7
5.728
0
0
0
0
0
0
Brezilya
13,3
3,7
2
1.901
0
0
1
1.245
0
0
Bulgaristan
16,0
38
4
2.722
0
0
0
0
1
1.000
Çek Cum.
25,9
31
6
3.472
0
0
0
0
2
1.900
Çin
41,6
2,2
9
6.587
2
1.900
6
6.000
20
17.000
Çin (Tayvan)
37,4
22
6
4.884
2
2.600
0
0

Endonezya
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2.000
Ermenistan
1,8
35
1
376
0
0
0
0
0
0
Finlandiya
21,8
27
4
2.656
0
0
1
1.600
0
0
Fransa
420,7
78
59
63.473
0
0
0
0
1
1.600
Güney Afrika
12,7
6,1
2
1.842
0
0
0
0
1
125
Güney Kore
123,3
40
19
15.880
1
950
8
9.200
0
0
Hindistan
16,4
3,3
14
2.493
9
4.100
0
0
24
13.160
Hollanda
3,8
4,5
1
452
0
0
0
0
0
0
İngiltere
85,3
24
23
11.852
0
0
0
0
0
0
İran
0
0
0
0
1
950
1
950
3
2.850
İspanya
59,4
24
9
7.584
0
0
0
0
0
0
İsrail
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1.200
İsveç
65,5
50
11
9.459
0
0
0
0
0
0
İsviçre
25,9
40
5
3.220
0
0
0
0
0
0
Japonya
230,8
25
53
45.275
2
2.382
13
14.682
0
0
Kanada
70,3
12,5
17
12.080
1
515
2
1.030
0
0
Kuzey Kore
0
0
0
0
1
950
1
950
0
0
Litvanya
14,3
80
2
1.185
0
0