Nükleer Enerjinin Ekonomimizdeki Kritik Rolü / Doç. Dr. Erol Kam

Nükleer enerji nedir?

Nükleer enerjinin kaynakları fisyon, füzyon ve radyoaktif bozunumdur. Nükleer fisyon uranyum, toryum ve plütonyum gibi bazı ağır atom türlerinin kararsız hale gelmesiyle ikiye bölünmesinde enerji açığa çıkar. Nükleer füzyon ise hidrojen izotopları gibi hafif atomların birleşerek daha ağır atomların meydana gelmesiyle oluşur. Radyoaktif bozunum ise kararsız atomların kararlı duruma geçmek için fazla enerjilerinin yayılmasıyla meydana gelir.

Nükleer enerjinin dünyadaki durumu nedir?

Dünyada 31 ülkede 439 reaktör ile nükleer enerji dünyanın elektriğini %14 civarında karşılanmaktadır. En çok nükleer güç santraline sahip ABD 104 reaktör ile ülke elektriğinin yaklaşık olarak %20’sini nükleer enerji ile karşılamaktadır. Bunu Fransa, Japonya, Almanya, Rusya ve Güney Kore izlemektedir. Bu yapılanmalar büyük derecede artış göstermektedir. Nükleer enerji ABD’de ve dünyada açıkça çok önemli bir elektrik kaynağıdır. Şu anki politikalar devam ederse nükleer enerji bu yüzyılın elektrik üretim kaynağı olmaya devam edecektir. Elektrik kullanımı önümüzdeki yıllarda büyük oranda artış gösterecektir. Bu da yeni yatırımlar ve yeni kuruluşlar gerektirecektir. Nükleer teknolojide gelişmiş ülkeler nükleer enerji sektöründe gelişmekte olan ülkelere öncülük yapacaklar.

Öte yandan nükleer güç santrallerini, sadece elektrik üretim tesisleri olarak değerlendirmemek gerekir. Nükleer santralin tipine göre değişmekle birlikte yaklaşık 450 ile 850 bin yüksek teknolojik parça kullanılmaktadır. Böylece nükleer santral projesi, birçok sektöre önemli imkân ve fırsat sağlayacaktır. Sağlanan bu fırsatlar ülkemiz sanayisine, teknolojisine ve kaliteli iş gücüne katkıda bulunacaktır. Nükleer santrallere sahip 31 ülkeden 7’si dünyanın önde gelen enerji ihracatçısı ülkelerdir. Tarım ürünlerini ihraç eden ilk on ülke neredeyse tümü nükleer teknoloji kullanan ülkelerdir. Ülkemizin 2023 hedefi, dünyanın ilk 10 ekonomisinden biri olmak, 10.000 dolar olan kişi başına milli geliri 25.000 dolara çıkarmak, ihracatı 500 milyar dolara çıkarmak olarak hedeflenmektedir. Bu hedef ancak nükleer teknolojiye ulaşmak ile gerçekleşecektir.

Enerji Bakanlığının verilerine göre; 2023 ekonomi hedefini destekleyecek enerji kaynaklarına bakıldığında %72 oranında enerji ithalat bağımlılığı ile karşı karşıya kalınmaktadır. Ülkemizde, doğalgazın %98’i, petrolün %92’si ve kömürün %30’u ithal edilmektedir. Yerli ve yenilenebilir kaynakların üretimini de dikkate aldığımızda enerji ithal bağımlılığımızın %72 olduğu görülmektedir. Elektrik tüketim talebimiz yıllık olarak ortalama %7-8 oranında artış göstermektedir.

2023 yılına kadar Akkuyu ve Sinop Nükleer Santrallerinin işletmeye alınması durumunda, o zamanki kurulu gücümüzün %10’unu nükleer santraller oluşturacaktır. Akkuyu ve Sinop Nükleer Santralleri bugün devreye alınmış olsaydı, mevcut elektrik tüketimimizin %33’ü nükleer santrallerden karşılanıyor olacaktı. Sadece Akkuyu Nükleer Santrali bugün devreye alınmış olsaydı, elektrik tüketimimizin %17’sini karşılayacaktı. Akkuyu ve Sinop’ta kurulacak nükleer santraller sayesinde 16 milyar metreküp doğalgaz ithal edilmeyecek ve dolayısıyla doğalgaza yıllık 7,2 milyar dolar ödenmeyecekti.

Nükleer yakıt nedir?

Günümüzde nükleer reaktörler, zincirleme fisyon yoluyla enerji açığa çıkarırlar. Bu fisyonda kullanılan uranyum veya plütonyum gibi bölünebilir bir çekirdeğin içine, parçalanmasını sağlamak için kullanılan bir nötron almasıyla başlar. Reaktör yakıtı olarak kullanılan uranyum; nükleer silahlar, uçak kuyrukları için deliciler ve zırh delici mühimmatlar gibi birçok sivil ve askeri alanda kullanılan ağır, hafif radyoaktif özellik gösteren, yeryüzünde doğal olarak bulunan metalik bir elementtir.

Günümüzde kapalı yakıt döngüsünde kullanılmış yakıt tekrar işlenmektedir ve nihai ürünler Uranyum ve Plütonyum olarak ayrılır. Ayrılan bu ürünler, reaktörde geri dönüşebilir oksit veya karışık oksit yakıt üretmeye elverişlidir.

Nükleer enerji üretiminin kamuoyuna risk analizleri ile birlikte enerjide dışa bağımlılığın azaltılması, nükleer enerji transferi ve sera gazı salınımının az olması gibi stratejik konuları objektif bir şekilde anlatılması ve sosyal kabulün sağlanması çok önemlidir.

Nükleer enerji teknolojisi tasarım, inşaat, kalite, işletme, atık, yakıt ve işletmeden çıkarmayı içeren hayat döngüsünde titizlik ve yüksek uzmanlık gerektiren, en ufak bir aksaklığı kabul etmeyen bir teknolojidir. Nükleer enerji üretiminin bilimsel ve teknolojik yönleri ile tartışılması, avantajları ve dezavantajlarının açık ve net bir şekilde ortaya konulması ve ülkemizin uyguladığı enerji politikaları milli bir program haline getirilmesi ve siyasi bir irade kullanarak uygulanması gerekmektedir.

Nükleer enerjinin çevreye etkisi nedir?

Yeryüzünde sağlıklı bir yaşam döngüsü için gerek ülkemiz gerekse de diğer ülkeler elektrik üretimi sonucunda yayılan karbondioksit emisyonlarını azaltmak zorundadır. Bunun için acilen yapılması gereken: elektrik üretimi ve kullanımının verimliliğini arttırmaktır. Bunun ile beraber yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını yaygınlaştırmak, elektrik üretiminde özellikle kömür santrallerinde yayılan zehirli gaz ve partiküllerin çevreye yayılmasını engellemektir. Ayrıca dünya iklim ve çevre koşullarından bağımsız, birim başına en yüksek verime sahip, sürdürülebilir ve çevre dostu olan nükleer enerjinin kullanımını arttırmak zorundadır.

Nasa’nın yaptığı bir araştırmaya göre nükleer santraller bugün dünyada hava kirliliğini %17 oranında önlemektedir. Bu da dünyada sağlıklı yaşam için muazzam bir katkıdır. Yine Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından yapılan araştırmalara göre enerji santralleri arasında en az ölümcül kazalara sebep olan santraller, nükleer enerji santralleridir.

Dışa bağımlılığımızı azaltmak ve cari açığımızı önemli ölçüde azaltmak için tüm enerji kaynaklarından yararlanmamız gerekmektedir. Bu enerji kaynaklarımızı kullanırken de çevre ve insan sağlığını dikkate almak durumundayız. Dünya enerji ihtiyacının büyük bir kısmını, düşük maliyette ve çevre dostu bir yaklaşımla karşılamak durumundayız.

Hâlihazırda ilk etapta nükleer enerji ekonomik açıdan diğer enerji kaynakları ile karşılaştırıldığında rekabetçi bir seçim görünmüyor. Diğer enerji teknolojilerinin aksine, nükleer enerji, emniyet ve yaygınlaşma endişeleri nedeniyle önemli bir devlet katılımını ve korumasını gerektirir. Günümüz Türkiye’sinde güçlü bir iktidar, güçlü bir Lider ve alanında uzman bir Bakan var. Nihayetinde bu üç etken bir araya geldiğinde nükleer enerji santrali temeli atılır ve geçen hafta temel atıldı çok şükür.

Yakın gelecekte karbondioksit emisyonları vergilendirilirse, nükleer enerji, elektriği üretmek için hayati bir seçenek olacaktır. Ayrıca sera etkisi yapan gazların çevreye yayılması engellenmezse yeryüzünün toplam sıcaklığı artacaktır. Tıpkı Venüs gezegeni gibi aşırı sera gazı etkisinin oluşmasıyla yeryüzünü yaşanamaz hale getirecektir. Venüs gezegeninin atmosferi %97 oranında karbondioksit barındırmaktadır ve bu karbondioksit etkisi Venüs gezegeninin yüzeyinin 467 derece olmasına sebep olmuştur. Bununla birlikte atmosfer basıncı yaklaşık olarak Dünya’dan 90 kat daha büyüktür. Bu hava koşulları kurşunu eritebilir ve uzay araçlarını sıkıştırarak öğütebilir.

Nükleer potansiyel olarak gelecekte elektrik arzına önemli katkıda bulunabilecek önemli bir karbon içermeyen temiz bir enerji kaynağıdır. Nükleer enerji kullanımı küresel ısınmanın önüne geçmek için önemli bir seçenektir.

Yaşam konforumuzu düşürmeden karbon salınımını azaltmak için

• Enerji üretim ve kullanım veriminin arttırılması,

• Yenilenebilir enerji teknolojilerinin arttırılması,

• Karbon yakalama, filtreleme yöntemlerinin kullanılması,

• Nükleer enerji kullanımının arttırılması

gerekmektedir.

Nükleer enerji teknolojisi tasarım, inşaat, kalite, işletme, atık, yakıt ve işletmeden çıkarmayı içeren hayat döngüsünde titizlik ve yüksek uzmanlık gerektiren, en ufak bir aksaklığı kabul etmeyen bir teknolojidir. Nükleer enerji üretiminin bilimsel ve teknolojik yönleri ile tartışılması, avantajları ve dezavantajlarının açık ve net bir şekilde ortaya konulması ve ülkemizin uyguladığı enerji politikaları milli bir program haline getirilmesi ve siyasi bir irade kullanarak uygulanması gerekmektedir.

Nükleer santralin turizme etkisi olur mu?

Dünyada birçok turizm ülkesi nükleer enerjiden faydalanmaktadır ve yine birçok nükleer reaktör turizm merkezlerine yakın yerde konuşlandırılmış. Ülkemizden çok daha fazla turist çeken ülkelerdeki nükleer santrallerin önemli turistik merkezlere uzaklığına bakıldığında; Fransa’da Paris’e 200 km’den daha yakın alanda 6 nükleer santral (Nogent, Dampierre, Saint-Laurent, Penly, Paluel, Belleville) bulunmaktadır. Nogent santralinin Paris’e uzaklığı sadece 70 km’dir. Fransa’da bulunan Loire Nehri üzerinde 14 adet nükleer güç santrali bulunmaktadır ve nehrin etrafındaki arazilerde tarımsal faaliyetler yürütülmektedir. Benzer şekilde, İspanya’da Madrid şehrine yakın 4 nükleer santral bulunmaktadır. İngiltere’de Londra’ya 200 km’den daha yakın alanda 8 nükleer santral bulunmaktadır.

GÜVENLİK

Nükleer santrallerle ilgili halkın korkusu, nükleer santral kazalarının her zaman bir risk oluşturacağı endişesidir. Bu tür endişeler sadece miadını doldurmuş çok eski teknolojiye sahip ülkemizin çevresinde bulunan santraller için doğrudur. Ancak yeni nesil nükleer reaktörler için bu korku söz konusu değildir. Nükleer güvenlik ve tesis performansı, nükleer santral çalışanları arasında güvenliği en üst düzeyde tutan bir kültürün meydana gelmesiyle oluşmuştur. Ülkemizde temeli atılan reaktör güvenlik standardının, gelişmiş güvenlik tasarımlarını kullanan modern bir reaktördür. 30 yıl 40 yıl öncesinde yapılan reaktörlerle çok çok farklı güvenlik ve emniyet özelliklerine sahiptir. Uluslararası standartlara uymak önemlidir, Türkiye uluslararası tüm güvenlik standartlarına harfiyen uymaktadır. Herhangi bir ülkede gerçekleşen kaza tüm dünya halklarını etkileyecektir. Nükleer teknolojiler, etkin düzenleme sistemini, güvenliğe odaklanmış bir yönetim ve nitelikli bir iş gücü gerektirir. Söz konusu reaktör güvenliği konusunda alınması gereken hangi tedbir varsa alınmaktadır.

Nükleer enerjiye sahip ülkelerin kaçı nükleer silaha sahiptir?

Nükleer enerjiyi kullanan ülkelerin önemli bir kısmının nükleer silahları yoktur. Bu ülkeler nükleer enerjiyi barışçıl amaçlar için kullanmaktadırlar. Nükleer silahlara sahip 9 tane ülke vardır. Bu ülkeler ABD, Rusya, İngiltere, Pakistan, Hindistan, İsrail, Kuzey Kore, Çin ve Fransa’dır.

Nükleer santrallerde oluşacak atıklar nasıl bertaraf edilecektir?

Radyoaktif atık yönetimini Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından, Radyoaktif Atık Yönetimi Prensipleri adı altında sunulan dokuz madde, birçok ülkenin kendi ulusal Radyoaktif Atık Yönetimi politikalarının geliştirilmesinde sağlam bir temel oluşturmaktadır. Bütün dünyada geçerli olan radyoaktif atık yönetimi kanunu Türkiye’de de geçerlidir. Radyoaktif atık, belli bir limitin üzerinde radyoaktivite içeren, radyoaktif olmaları nedeni ile de çevreye bırakılmaları mümkün olmayan gaz, sıvı ya da katı atık materyallerdir. Radyoaktif atıklar için limit, hükümetler ya da lokal otoriteler tarafından da saptanabilir. Radyoaktif atıklar düşük düzey, orta düzey ve yüksek düzey olmak üzere üç ana çeşide ayrılır.

Kısa Ömürlü Orta Düzeyli Atıklar: Zırhlama gerektiren atıklardır ama ısıyı gidermek için çok gerekli değildir ve uzun yarı ömürlü radyonüklitlerin düşük konsantrasyonlarını içerir (4000 Bq/g den az alfa yayımlayıcı). Radyonüklitler genelde 30 yıldan daha az yarı ömre sahiptirler.

Uzun Ömürlü Orta Düzeyli Atıklar: Zırhlama gerektirir ama ısıyı gidermek için çok gerekli değildir. Bu gruptaki radyonüklitler genelde 30 yıldan daha fazla yarı ömre sahiptirler.

Yüksek Düzeyli Atıklar: Kısa ve uzun ömürlü radyonüklitlerin her ikisini yüksek konsantrasyonlarda içeren atıklardır. Soğutma ve zırhlama için yeterince radyoaktiftirler. 2 kW/m3’den daha fazla bir ısı üretirler.

Düşük seviyeli atıklarda genellikle atıklar bozunmaya bırakılır, orta seviyedeki atıklar ise yeterli radyoaktif bozunmanın sağlanabilmesi için çevreden daha uzun süre izolasyon gerektirir. Kısa sürede bozunan radyoaktif atıklar 30 seneden daha az yarılanma ömrüne sahip radyoaktif maddelerdir. Yüksek seviyede atıklar reaktörlerin içindeki kullanılmış yakıt olarak adlandırılır. Bu yakıtın birçok bileşeni kısa bir zaman süresinde bozunurken bir kısmı da yıllarca bozunmaya devam eder.

Radyoaktif atıkların tehlikesi, radyoaktif maddelerin yarılanma ömrüne, yayılan iyonlaştırıcı radyasyonun tipine, madde tarafından yayılan iyonlaştırıcı radyasyonun enerji seviyesine ve bu maddenin çevreye özellikle de besin zinciri ve su kaynaklarına karışabileceği muhtemel yollara bağlıdır. Kısa yarılanma ömrü orijinal maddenin çabucak bozunacağından dolayı on yarılanma ömrü sonrasında bu madde müsaade edilebilir değerler seviyesinde olacaktır.

Nükleer güç santralleri, emniyetle çalıştırıldığı sürece hiçbir radyoaktif salınım yapmayacaktır. Herhangi bir nükleer atık çevreye bırakılmayacaktır. Diğer taraftan kömür santralleri uçucu külleri ile radyoaktif maddeler yayarlar. Bu maddeler uranyum ve kömürün içinde doğal halde var olan diğer radyoaktif maddelerdir. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’na göre uçucu küller aynı miktarda elektrik enerjisi üreten bir nükleer güç santraline kıyasla 100 kat daha fazla radyoaktif madde yayarlar. Oysaki barışçıl nükleer güç, eğer güvenli bir şekilde yönetilirse doğaya çok az miktarda radyoaktif madde salar.

Nükleer atıklar birçok ülkede bertaraf veya depolama yerine yeniden nükleer yakıt olarak diğer reaktör tiplerinde kullanılmaktadırlar.