uranyumdergisi

URANYUMUMSU
“NÜKLEER ENERJİ VE KİMYA”
(Şubat sayısı)
NÜKLEER ENERJİNİN FAYDA
VE ZARARLARI NELER?
NÜKLEER ENERJİYİ KULLANMALI
MIYIZ?
NÜKLEER ENERJİ NEDİR?
1

İÇİNDEKİLER
1)Nükleer enerji nedir? ………… 3
2)Nükleer enerjinin faydaları ………… 8
3)Nükleer enerjinin zararları ………… 11
4) Three Mile Nükleer Kazası ………… 15
5)Fukuşima Santrali ………… 20
2

Fisyon Tepkimesi: Uranyum, nötron bombardımanına tutulur. Karasız hale
gelen ağır atomik yapı daha hafif atomlara parçalanır. Nükleer santrallerde yaygın
şekilde kullanılır. Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür.
Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait
olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.
Bununla beraber, kütle-enerji denklemi, tepkimenin nasıl oluştuğunu açıklamaz,
bunu daha doğru olarak nükleer kuvvetler yapar. Nükleer enerjiyi zorlanmış olarak
ortaya çıkarmak ve diğer enerji tiplerine dönüştürmek için nükleer
reaktörler kullanılır.
Nükleer enerji, üç nükleer reaksiyondan biri ile oluşur:
1)Füzyon: Atomik parçacıkların birleşme reaksiyonu.
2)Fisyon: Atom çekirdeğinin zorlanmış olarak parçalanması.
3)Yarılanma: Çekirdeğin parçalanarak daha kararlı hale geçmesi. Doğal
(yavaş) fisyon (çekirdek parçalanması) olarak da tanımlanabilir.
Ağır radyoaktif maddelerin,dışarıdan nötron bombardımanına tutularak daha
küçük atomlara parçalanması olayına fisyon,hafif radyoaktif atomların birleşerek
daha ağır atomları meydana getirdiği nükleer tepkimelere ise füzyon tepkimesi denir.
Füzyon tepkimeleriyle fisyon tepkimelerinden daha fazla enerji elde edilir. Güneş
patlamaları füzyon'a, nükleer santrallerde kullanılan tepkimeler, atom bombası
teknolojisi gibi faaliyetler de fisyona örnek olarak gösterilebilir.
Nükleer enerji, 1896 yılında Fransız fizikçi Henri Becquerel tarafından
kazara, uranyum maddesinin fotoğraf plakaları ile yan yana durması ve karanlıkta
yayılan radyoaktif ışınların fark edilmesi ile keşfedilmiştir.
3

4

Nükleer Enerjinin Elde Edilmesi
Bir nükleer santral kurmak için zenginleştirilmiş uranyuma ihtiyaç vardır.
Uranyumun fisyon tepkimesine girerek bölünmesi sonucunda açığa çok yüksek
miktarda enerji çıkar. Bu bölünme için, nötronlar yüksek bir hızla uranyum
elementinin çekirdeğine çarpar. Bu çarpışma çekirdeğin kararsız hale geçmesine ve
sonrasında büyük bir enerji açığa çıkartan fisyon tepkimesine neden olur.
Gerçekleşen tetikleyici ilk fisyon tepkimesi sonucunda ortama nötronlar yayılır. Bu
nötronlar diğer uranyum çekirdeklerine çarparak fisyonu elementin her atom
çekirdeğinde gerçekleştirene kadar devam eder. Ortaya çıkan enerji kontrol
edilmediği takdirde ölümcül boyutlardadır. Kontrol etmek için reaktörlerde fazla
nötronları tutan ve tepkimeye girmesini engelleyen üniteler vardır. Bu sayede
kontrollü bir fisyon tepkimesi zinciri sağlanır.
Nükleer Tesisler Nasıl Çalışır?
Nükleer santralde enerji bir türden başka bir türe dönüştürülür. Atom
enerjisi ısı enerjisine, ısı enerjisi mekanik enerjiye, mekanik enerji ise elektrik
enerjisine dönüşür. Özel teknolojiler sayesinde nükleer santrallerde çekirdek
tepkimeleri sürekli olarak kontrol altında tutulur. Bu yüzden bu reaksiyonlar
kontrol edilebilir reaksiyonlar olarak adlandırılabilir. Nükleer santraller
farklı donanımlar kompleksidirler ve her bir donanım belirli bir amaca hizmet
eder. Nükleer santralde en önemli tertibat, reaktördür. Diğer tertibatlarla
birlikte reaktör enerji bloğunun içinde bulunur.
Genellikle nükleer santraller bir kaç enerji bloğundan oluşurlar. Reaktördeki
ısı enerjisi taşıyıcı sıvı yardımı ile reaktörden çıkarılır. Reaktörün aktif
bölgesinde atom çekirdeği nötron olarak adlandırılan küçük parçacıklara
bölünür. Bu olay sonucundan çok büyük miktarda ısı açığa çıkar. Reaktördeki su
kaynar ve buhar taneciklerini oluşturur. Oluşan bu buhar tanecikleri
jeneratörün türibinlerine yüksek basınçla çarparak türbinlere hareket
5

kazandırır. Elde edilen elektrik enerjisi dağıtım sistemi üzerinden elektrik iletim
yollarına yani yüksek gerilim hatlarına iletilir.
Nükleer santralin en önemli tertibatlarından bir diğeri ise nükleer atıkların
korunduğu ve işlendiği korpus adı verilen bölümüdür. Reaktörde kullanılan yakıt
işlenmiş yakıt olarak adlandırılır. İşlenmiş yakıtta çok az miktarda kullanılabilir
uranyum kalır. Daha sonra bu yakıtlar belirli bir süreliğine saklama alanına
alınırlar. Bir kaç yıl geçtikten sonra kullanılan bu yakıt ya uzun süreli koruma
havuzlarına alınır yada tekrar işlenerek kullanılabilir hale getirilir.
Nükleer santrallerde her türlü doğabilecek tehlikeye karşı önlemler alınmıştır.
Enerji blokları 10-15 metre boyunda 3-5 metre çapında silindirik yapılı bir
kazana benzetilebilir. Kullanılan çeliğin kalınlığı 15-25 cm civarındadır. İşte bir
nükleer santral içinde büyük bir kazan ve bu kazan içine sokulmuş yüzlerce
çubuktan ibaret bir yapı mevcuttur. Gerek bu yapılar, depremlere, uçak
kazalarına ve diğer doğal afetlere dayanıklıdırlar.
Nükleer santralin kazanı ve boruları dışında başka parçası
var mı?
Elbette vardır. Nükleer santral aslında bir beton yığınıdır dersek, hata
yapmayız. Önce kazanı ve insanları koruyacak betondan kalın bir kubbesi olan
yuvarlak bir betonarme kavanoz misali bir kabuk yapılır. Buna koruma
kabuğu denir. Çapı 50-60 metre civarında olan bu kabuğun kalınlığı ise 1.5-2
metre kalınlığında olmaktadır. Yüksekliği ise 20 katlı bina kadar olup içi tor
çeliği olan özel bir betondur. Mühendislerin, teknisyenlerin %75 i bu bina içinde
çalışır. Bina dışında ise yakıt deposu, buhar tribünü, elektrik jeneratörü, trafo ve
destek üniteleri mevcuttur.
6

7

NÜKLEER ENERJİNİN
FAYDALARI
Önceki konularımızda anlattığımız üzere; nükleer enerji, atomların
çekirdeklerinin parçalanması sonucunda elde edilen enerjidir. Atom
çekirdeğinden elde edilen enerji Uranyum atomunun parçalanmasıyla oluşur.
Nükleer enerji, açığa çıkan enerjinin kuvveti nispetinde tehlikelidir. Nükleer
enerji sayesinde daha az kaynak ve hammadde ile birlikte daha fazla enerji
üretilmektedir. Nükleer enerjinin kurulumu, güvenliğinin sağlanması maliyetli
olsa da, enerji üretimi açısından en iyi yollardan biridir.
Nükleer enerjinin içinde barındırdığı tehlike, en fazla saldırı risklerine,
aksiliklerinin sonucunda yaşanabilecek patlamalara binaen fazladır.
Şimdi nükleer enerjinin faydalarından bahsedeceğiz.
*Çok yüksek miktarlarda enerji üretilmesini sağlar.
Radyoaktif element olan uranyumun (zenginleştirilmiş uranyum yani
saflaştırılmış) reaktör içinde nötron bombardımanından sonra parçalanarak
yüksek enerji açığa çıkar. Bu enerjiden su ısıtılır ve kızgın su buharı elde
edilerek türbinlerin döndürülmesiyle elektrik enerjisi elde edilir. Bu enerjinin
yanı sıra radyoaktif element olan uranyumun radyasyon yaymasıdır ve bu
radyasyon sürekli bir olgudur.
Zaten hayatımızda belli bir seviyede radyasyona maruz kalıyoruz. ( cep
telefonu, mikrodalga fırın v.b ) Ancak nükleer santraldeki iyonlaştırılmış
uranyum, hücrenin genetik materyali olan DNA’yı parçalayabilecek kadar enerji
taşımaktadır. DNA’nın zarar görmesi ise hücreleri öldürmektedir. Bunun
sonucunda doku zarar görür. DNA’da çok az bir zedelenme, kansere yol
açabilecek kalıcı değişikliklere sebep olur. Bu yüzden nükleer santralin en
önemli sorunu ortaya çıkan atıklardır. Çevreye zarar vermemesi için çok dikkatli
muhafaza etmeliyiz.
Nükleer enerji, çevresel koşullar göz önüne alınarak yapıldığında çok verimli ve
çok ucuz bir enerjidir.
1 kg nükleer yakıt (saflaştırılmış uranyum) =100.000 kg kömür =600.000
petrol kg
Öyle ki 1 kg nükleer yakıttan elde ettiğimiz enerjiyi ancak 100.000kg kömür
veya 600.000 kg petrolden elde edebiliriz. Kömürle çalışan termik santralde
ortaya çıkan kömür tozlarının çevreye ve insan hayatına verdiği zararlarını
düşünürsek ve doğal enerji kaynaklarının azalmasıyla nükleer enerji
düşünülmesi gereken bir enerjidir.
8

*Çevre kirliliğinin ve sorunlarının yaşanmamasını sağlar.
Sızdırma yapmadığı sürece kirletmez. Nükleer santraller fosil yakıt
kullanmadığı için sera etkisine sebep olan CO2, CH2, HFCs gibi kirletici gazları
doğal çevreye saçmazlar.
Nükleer santrallerde radyoaktivitesi yüksek elementler kontrollü bir şekilde
nükleer tepkimeye sokularak ısı enerjisi elde edilir. Bu ısı enerjisi suya aktarılır.
Isınan suyun buharlaşması sonucunda buhar türbini dönmeye başlar ve türbine
bağlı alternatör elektrik üretir.
Geriye radyoaktif atıklar kalır. Yanmış atıkların radyoaktivitesi çok uzun yıllar
boyunca devam ettiği için onları çok iyi saklamak gerekir. Kesinlikle doğa ile bir
temaslarının bulunmaması gerekir.
*Küresel ısınmaya engel olur.
Üretim zinciri tümüyle ele alındığında, nükleer enerji, sera gazı salımı
konusunda en temiz seçenektir. Nükleer enerjinin iklim değişikliğine sebep olan
atmosferdeki sera gazı konsantrasyonunun azaltılmasında büyük rolü vardır.
Günümüzde nükleer santraller, elektrik sektöründen kaynaklanan sera gazı
salımında yıllık olarak yaklaşık %17 tasarruf sağlamaktadır. Yani bu
santrallerin yerine fosil yakıtlı santrallerden elektrik elde edilseydi her yıl 1,2
Milyar ton daha fazla karbon atmosfere verilecekti.
*Çevreye daha az karbon salınımı yapar.
Atmosfere bırakılan ve dünya ikliminde önemli değişikliklere sebep olan "sera
gazları (başta karbondioksit, metan, azotdioksit olmak üzere, CFC, ozon gibi
gazlar) özellikle petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yanmasıyla
ortaya çıkmaktadır. Sera gazları salımlarının sabitlenmesi veya azaltılması
amacıyla Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi (İDÇS) 1992
yılında imzaya açılmıştır. Sözleşmenin amacı atmosferdeki sera gazı birikimini,
insanın iklim sistemi üzerindeki tehlikeli etkilerini önleyecek bir düzeyde
durdurmaktır.
9

*Enerji kaynaklarının doğru ve yerinde kullanılmasında etkilidir.
Nükleer enerjinin büyüklüğünü düşünürsek petrol, kömür v.b yenilenemez enerji
kaynaklarının yerini alternatif enerji kaynağı olan nükleer enerji alacağı için
petrol ve kömür değerini kaybedecek.
Nükleer enerjinin sektörler içindeki yararları ise şunlardır;
Nükleer enerjinin tıp alanında kullanılmasıyla nükleer tıp adında bir
bilim dalı çıkmıştır. Nükleer tıp yardımıyla birçok hastalığın teşhis
edilmesi, kanser gibi hastalıkların tedavisi mümkün olabilmektedir.
Çok sayıda uygulama alanı vardır. Önem sırasına göre: Besinlerin ve tıbbı
malzemelerin sterilizasyonunda, boru ve metallerdeki üretim çatlaklarını
ve kaynak çatlaklarının tespitinde, tahribatsız testlerde, yoğunluk,
kalınlık, kaplama kalınlığı ölçümünde, büyük silolarda seviye tespitinde,
suyun ve malzemelerin yaş tayininde, ve sayamadığımız birçok
uygulamalarda kullanılmaktadır.
Tarım alanında bitkilerde üretim artışı sağlama amaçlı genetik
çalışmalarda, ıslâh çalışmalarında toprak-bitki-besin-su ilişkilerinin
hassas olarak incelenmesi, çeşitli haşere ve böceklerle mücadele, çiftlik
hayvanlarının üreme performanslarının arttırılması, depolanmış tarım
ürünlerinin ışınlanarak korunması ve benzeri birçok uygulamada
kullanılır.
10

NÜKLEER ENERJİNİN
ZARARLARI
Nükleer santrallerin çevreye verdiği birçok zarar vardır. Denizlere, göllere
karışması ve bunun yanı sıra rüzgâr ve yağmur yardımıyla da atmosfere
taşınması geçekleşecektir. Burada tüm bu doğa şartları bitkilere ve sular
karışacağından insan vücuduna erişimini de kolaylaştıracaktır. Bu anlamda
insan sağlığına da birtakım zararları vardır. Bu zararları ise şu şekilde
sıralayabiliriz;
*Üretim sırasındaki oluşan atıkların son derece tehlikeli olmasıdır.
Nükleer reaktörlerin çalışması sırasında atık olarak ortaya çıkan plütonyum
üst düzeyde zehirli ve kanser yapıcıdır. Doğada bulunma ömrü 250 yıldır.
Açığa çıkan bir diğer radyoaktif madde olan stronsiyum yağış yoluyla bitkilere
oradan da hayvanların sütüne geçerek insanlara bulaşır. Kan kanserine ( lösemi
) yol açar. 280 yıl ömrü vardır
Sezyum ve iyot da besin yoluyla insan vücuduna girer ve tiroid bezi kanserine,
çocuklarda büyüme aksaklıklarına ve genetik bozukluklara neden olur.
11

*Teknolojisindeki riski fazladır.
Yeni teknoloji çok ilerlemiş olmasına rağmen Çernobil gibi ya da Fukushima
felaketleri gibi ciddi sorunların oluşma ihtimali hala daha devam etmektedir.
Küçük bir radyasyon sızıntısı bile yıkıcı etkilere neden olabilmektedir. İlk olarak
bulantı, kusma, ishal ve yorgunluk belirtileri oluşması nükleer enerjinin
zararları arasındadır. Bu santrallerin yakınında yaşayan insanlarda bu etkiler
bir sızıntı dahilinde meydana gelebilir.
*Kazaların meydana gelmesi yüksek orandadır.
Üretici güç reaktörleri, plütonyum üretirler. Bu element doğada bulunmaz ve
ancak bu işlemler sonucunda ortaya çıkar. Bu, zincir bir reaksiyon sonucunda
yan ürün olarak ortaya çıkar ve doğa için tahrip edicidirler. Öncelikle silah
üretiminde kullanılırlar.
*Savaş ya da terör saldırısında açık bir hedef olmasıdır.
Nükleer enerji bize dünyayı daha güzel ve yaşanabilir bir yer yapma gücünden
çok silah yapma ve yıkım gücü vermiştir. Nükleer enerjiyi kullanırken,
kazalardan kaçınmak için çok dikkatli ve sorumlu olmamız gerekmektedir. Terör
örgütlerinin hedefinde olmaları dünya için çok tehlikeli olabilir. Güvenlik bu
durumda önemli bir faktördür. Herhangi bir saldırı anında korunamadıklarında
büyük çapta ölümlere neden olabilirler. Ayrıca radyoaktif atıkların orijinal
formuna dönmeleri yaklaşık 10.000 yıl sürmektedir.
*Nükleer silahların kullanımını yaygınlaştırmaktadır.
Avusturya Dışişleri Bakanı Kurz bu konu hakkında, "Nükleer silahlar var
oldukça, onların kullanımı kasten veya kazaran gerçektir. Böyle bir senaryo,
12

yaşadığımız gezegen üzerinde canlı hayatını yok edecek potansiyele sahiptir. Bu
senaryonun kazananı olmadı ve olmayacaktır" demiştir.
*Ham madde ve kaynakların tükenme riski de bulunmaktadır.
Kullanılan ham maddeler de bir süre tükenir.
Dikkatsizlik ve santralin güvenliğinin aksaması sonucu oluşan bazı nükleer
santral kazalarını kısaca bakalım.
Nükleer Santral Kazaları
1957 İskoçya Windscale Kazası: İskoçya’da olan Windscale kazasında
reaktörün çevresine radyasyon yayılmış ancak bu ölüme veya hastalığa sebep
olmamıştır.
1979 ABD Three Mile Kazası: Amerika’da meydana gelen Three Mile
adası kazası operatör hatası nedeniyle meydana gelmiştir. Reaktörü çevreleyen
koruyucu beton sayesinde facia önlenmiştir.
1986 Çernobil Kazası: Çernobil’de olan kaza doğrudan 56 kişinin ölümüne,
dolaylı olarak binlerce ölüme, kanser hastalığına ve yüz binlerce kişinin
sağlığının ciddi şekilde etkilenmesine sebep olmuştur. Kazadan sonra Çernobil’e
yakın bölgelerden 336.000 insan tahliye edilmiştir. Güvenlik önlemlerinin
yeterince alınmaması ve operatörlerin güvenlik kurallarına aykırı olarak deney
yapmaları sonucu reaktör aşırı derecede ısınmış ve patlamaya sebep olmuştur.
Reaktörü çevrelemesi gereken koruyucu beton duvarın da olmaması kazanın
13

oyutunun artmasına sebep olmuştur. Kaza sonucunda radyasyon parçacıklar
yüzlerce kilometre yayılmıştır. Avrupa, Rusya, Türkiye bu kaza sonrasında
yayılan radyasyondan etkilenmiştir. Hatta 1100 kilometre uzaklıkta olan İsveç’te
dahi bu radyoaktif parçacıklara rastlanmıştır. Türkiye’nin Karadeniz bölgesi de
bu radyoaktif parçacıklardan zarar görmüştür. Bu bölgede birçok kanser
hastalığı vakasına sebep olmuştur. Çernobil’de ki radyasyonun normal seviyelere
inmesi için 1000 yıl gibi bir süre geçmesi gerekmektedir.
2011 Fukuşima Kazası: Japonya’da meydana gelen 9.0 büyüklüğünde ki
deprem ve tsunami sonrasında Fukuşima Nükleer Santrali zarar görmüş ve
sızıntı meydana gelmiştir. Kaza sonrasında yüksek güvenlik önlemleri
alınmıştır. Kaza sonrasında birçok meyve ve sebze de radyasyona rastlanmıştır.
14

THREE MILE NÜKLEER
SANTRAL KAZASI
Pennsylvania, Harrisburg yakınındaki Three Mile Island(TMI) nükleer
santralında 28 Mart 1979 tarihinde saat 4.00 de 2 numaralı reaktördeki arıza ve
sonrasında gelişen olaylar türbinin devreden çıkmasına ve santralın tamamen
durmasına neden olmuştur. Operatörler, başlangıçta arızayı gidermek için
uğraşmışlar, ancak cihazlardan gelen sinyalleri yanlış yorumlayıp, durumu tam
kavrayamadıklarından reaktör çekirdeğinin etrafındaki suyun önemli bir
kısmının buharlaşmasına neden olmuşlardır. Böylece bina ve site dışına
radyasyon kaçağı başlamış ve acil durum ilan edilmiştir. TMI kazası Amerikan
nükleer endüstrisinin en önemli kazalarından biridir. ABD başkanı bir komisyon
kurdurarak kazayı inceletmiş ve komisyon kazayı inceleyerek bulgularını bir
rapor (Kemeny Report) olarak yayınlamıştır. Diğer taraftan Nükleer Düzenleme
Komisyonu (Nuclear Regulatory Commission, NRC) tarafından bir inceleme
başlatılarak bulgular rapor olarak yayınlanmıştır.
Kaza öncesi olaylar
Kazadan iki gün önce yardımcı besleme hattı üzerindeki tüm pompalardaki
vanalara rutin kontrol ve testler yapılmıştı. Burada bulunan 12 adet vanadan iki
tanesi, dikkatsizlik sonucu kapalı pozisyonda bırakılmıştı.
Kazadan yaklaşık 11 saat önce operatörler yoğuşuk su temizleme hattındaki
tıkanıklığın nedenini anlamaya ve açmaya çalışıyorlardı. Bu amaçla basınçlı
hava kullandılar. Tıkanıklığı açmak için cihazları besleyen hava hattındaki
havayı kullandılar. Cihazları besleyen hava hattının basıncı ünitelerdeki su
basıncından daha düşüktür. Bu nedenle yanlış kullanım, hatta tek yönlü bir
vana olmasına karşın hava hattına bir miktar su kaçmasına neden olmuş, bu su
hattan bazı cihazlara kadar gidebilmiştir.
15

28 Marttaki kaza anında reaktör %97 yükte otomatik olarak çalışmaktaydı. Kaza
cihaz (enstruman) hava hattına su kaçağı ile başlamış ve yoğuşuk su (kondensat)
temizleme hattındaki izolasyon vanalarının tıkanması nedeniyle yoğuşuk su
yardımcı pompalarında basınç düşmesine neden olmuştur. Böylece, ikincil
devredeki ana besleme pompaları ve hemen ardından ana türbin devreden
çıkmıştır. Saat tam 4.00.37 iken.
Yoğunlaştırıcıya buhar girişini sağlayan vanalar açılır ve yardımcı besleme
pompaları devreye girer. Böylece reaktör soğutma sistemi devre dışı kalır ve
basıncı yükselir. 3–6 sn gibi kısa bir süre içinde boşaltma vanalarının ayar
basıncı olan 15,5 MPa basınca ulaşılır ve vanalar açılır. Fakat mevcut vanaların
kapasitesi 8 sn içinde basıncı düşürmeye yetmediği için basınç 16,6 MPa
değerine yükseldi. Bu basınç değeri reaktör için alarm değeri idi. Kontrol
çubukları reaktörün kalbine sürülerek reaktör durduruldu. Böylece basınç ayar
değerinin altına düştü, fakat vana yine kapanmadı. Öte yandan, kontrol
odasındaki gösterge panosunda vananın olması gereken konumda olmadığı
gözüküyordu. Vanaya sinyal gönderildiğinde kapalı olarak gözüküyordu. Böylece,
reaktör soğutma sistemi açık kalan boşaltma(tahliye) vanasından su kaybetmeye
devam etti.
İkincil devredeki yoğuşuk su (kondensat) vanası kapalı olduğundan buhar
jeneratörüne su gelmiyordu. Yardımcı besleme pompaları çalışmasına rağmen
pompalarla buhar jeneratörü arasındaki vanalar da kapalıydı. 1 dak 45. sn de
buhar jeneratöründeki su tamamen bitti.
Bu esnada soğutma sisteminin basıncı da düşüyordu. 2. dakikada reaktör kalbi
acil soğutma sistemi(ECCS) ayar basıncı olan 11 MPa’a düştü. Yüksek basınç
enjeksiyon sistemi(HPI) otomatik olarak devreye girdi ve yüksek basınçlı su
enjekte etmeye başladı. Böylece basınç tankında su seviyesi yükselmeye başladı.
Kontrol odasındaki panoda ise basınç tankındaki sıvı seviyesi normal
gözükmekteydi. Basınç tankındaki buhar kabarcıkları nedeniyle gösterge yanlış
gösteriyordu.
16

Operatörler yüksek basınç enjeksiyon sistemi ile basınç tankındaki havayı
boşaltmaya çalıştılar ama soğutma devresindeki su miktarı sürekli arttığı için 4
dakika 38. sn de sistem tamamen su ile dolduğu için önce pompalardan biri ve
sonra diğerleri durdu.
Böylece, soğutma sistemindeki su, boşaltma (tahliye) vanalarından geçerek
reaktör drenaj hattında basınç yükselmesine neden oldu. 7 dakika 45. sn de
reaktör binası lağım pompası devreye girdi ve soğutma sistemindeki suyu
yardımcı binaya pompalamaya başladı.
8.dakikada operatörler buhar jeneratöründeki suyun bittiğinin farkına vardılar.
Yardımcı besleme vanasının kapalı olduğunu tespit edip vanayı açtılar ve
jeneratörü su ile yeniden beslemeye başladılar.
9.dakikada operatörler reaktör soğutma pompalarında titreşim tespit ettiler. Bu,
hattın içindeki suda buhar olduğunu gösteriyordu, ama bunu daha önce fark
edememişlerdi. 1 saat 14. dakikada B devresindeki 2 pompayı ve 1 saat 40.
dakikada da A devresindeki 2 pompayı bir miktar su kaybı pahasına pompalara
ve boru hattına zarar vermemek için durdurdular.
2 saat 18. dakikada tahliye vanası nihayet kapandı ve soğutma sistemindeki su
kaybı durdu. Böylece soğutma sistemi basıncı yeniden yükselmeye başladı.
İlk alarmdan yaklaşık 2 saat sonra reaktör binasında düşük seviyede radyasyon
belirlendiğinden alarm verildi. Radyasyonun gittikçe artmakta olduğu tespit
edildi. 2 saat 48. dakikada reaktörün birçok noktasında artık yüksek düzeyde
17

adyasyon tespit edilmeye başlandı. Sonunda 2 saat 55. dakikada “sitede acil
durum” ilan edildi.
Soğutma sisteminin duran pompaları yeniden devreye alınmaya çalışıldı. B
devresindeki pompalardan biri sonra yeniden çalıştırıldı, fakat 19 dakika kadar
çalıştıktan sonra aşırı titreşim nedeniyle yeniden durdu.
Bu sırada radyasyon seviyesi giderek artıyordu. Kazadan 3 saat 30 dakika sonra
“genel acil durum” ilan edildi.
Artık reaktörün kalbinin hasar gördüğü anlaşılmıştı. 3–4 saat kadar daha
soğutma devresindeki buhar kabarcıkları giderilmeye çalışıldı, ancak başarılı
olunamadı. Operatörler düşük basınçlı soğutma sistemini devreye almak için
vanayı açtılar. Basınç, ancak 1 saat sonra çalışma basıncı olan 4,1 MPa değerine
düşebildi.
Reaktörün kalbinin buhar ile teması sonunda buhar-zirkonyum arasındaki
tepkime ile hidrojen gazı meydana gelir. Reaktörün kalbine buhar sızmıştı.
Meydana gelen hidrojen, basıncın düşmesi sonucunda soğutma sisteminden
binaya sızdı ve 9 saat 50. dakikada büyük bir gürültü ile hidrojen gazı patlaması
meydan geldi. Ancak, bu patlamanın nedeni hemen anlaşılmadı.
Bu sırada reaktör yeniden kararlı hale gelmişti. Reaktör binasındaki olay
anlaşılınca yeni ve büyük bir patlamanın olmaması için dikkatler ana binaya
yoğunlaştı.
18

İnsan hatası mı, Sistem hatası mı?
Kaza sonrası yayınlanan raporlara göre, TMI–2 kontrol odasındaki operatörler
birçok hata yaptılar. Bunlardan bir kısmı durum tespiti ile ilgili yapılan hatalar,
bir kısmı da yanlış müdahale kararlarıydı.
Bunlardan birincisi ve en önemlisi, boşaltma (tahliye) vanasının açık kalmasını
anlayamamalarıydı. Operatör, ışık yanmakta iken vanayı tekrar kapattığını
sanmaktaydı. Oysa bu lamba vananın gerçek pozisyonunu değil, vanaya “kapat”
komutunun gönderildiğini gösteriyordu. Ayrıca, yüksek basınç tankındaki su
seviyesi göstergesi de yanlış gösteriyordu.
Bundan başka, otomatik kumandalı tahliye vanasının açık olduğunu gösteren
birçok belirti mevcuttu. Her şeyden önce, bu vananın çıkışındaki borunun
sıcaklığı normalde 90 °C olması gerekirken 140 °C idi. Yüksek basınç tankındaki
basınç ve sıcaklık normalden daha düşüktü. Üçüncüsü ise koruma havuzunda
daha fazla kaçak vardı. Birincil soğutma devresi pompalarındaki titreşim ise
başka bir belirtiydi.
Bu yanlışlar, operatörlerin kontrol odasındaki çok karmaşık gösterge ve
alarmları tam bilmediklerini göstermektedir. Çünkü çok sayıda alarm ve
gösterge vardı. Bu hataların kök nedenleri kaza sonrası birçok araştırma ve
çalışmada ayrıntılı olarak tartışılmıştır. Kazadan sonraki yıllarda, TMI
çevresinde kanser sıklığının arttığını gösteren çalışmalar mevcuttur.
Kural temelli davranışların uygun olmadığı ve onun yerine bilgi temelli
davranışın geliştirilmesi için eğitimler yapılması gereği anlaşılmıştır.’
Kaynaklar:
Kemeny, J.(chrmn)(1979) “The need for Change – The Legacy of TMI.
Reports of the President’s Commission on the Accident at Three Mile
Island” (Washington, DC: US Govt Printing Office).
Frank P.Lees(1996) “ Loss Prevention in the Process Industries” Volume
3, Second Ed., Butterworth-Heinemann, , Appendix 21.
Nuclear Regulatory Commission (1979), “ Investigation into the march
28 1979 Three Mile Island Accident by Office of Inspection and
Enforcement” (Washington, DC).
Wing S.(1997), “A Reevaluation of Cancer Incidence Near the Three Mile
Island Nuclear Plant: The Collision of Evidence and Assumptions” ,
Environmental Health Perspectives Volume 105, Number 1.
19

Japonya tarihinin en büyük depremlerinden biri 11 Mart 2011 tarihinde 8,9
büyüklüğünde gerçekleşti. Yaşanan deprem sonrasında oluşan tsunami, yaklaşık
60 yıllık nükleer santral işletmeciliğinde yaşanan en ciddi kazalardan birine
sebep oldu.
Tsunaminin vurduğu kıyıda kurulmuş olan Fukuşima Daiçi nükleer santralinde
yaşanan kazanın yine aynı kıyıda bulunan Fukuşima Daini nükleer santralinde
yaşanmaması, nükleer santrallerdeki insan faktörü, güvenlik standartları,
düzenleyici ve denetleyici usûl ve yöntemlerin tüm dünyada gözden geçirilmesine
yol açmıştır.
Depremin meydana geldiği bölgede, 4 nükleer santralde toplam 11 nükleer
reaktör mevcuttu. 11 nükleer reaktörden 8 tanesi dizel jeneratörler yardımı ile
kapanma sonucu oluşan atık ısıyı atabilmiş ve 4 gün sonra güvenli kapanma
moduna (cold shutdown) geçmiştir.
Fukuşima Daichi nükleer santralinde 6 ünite olup 11 Mart tarihinde sadece 3
ünite güç üretimi yapmakta diğer ünitelerin ise kapalı olduğu bilinmektedir.
Yaşanan deprem ile birlikte Fukuşima Daiçi nükleer santralinin tüm üniteleri
20

otomatik kapanma sisteminin devreye girmesi ile birlikte başarılı bir şekilde
kapanmıştır.
Kapanan santralden atık ısıyı çekmek üzere yedek güç üniteleri (dizel
jeneratörler) devreye girmiş, deprem sonrası oluşan 14-15 metre yüksekliğindeki
dev dalgaların kıyıyı vurmasına kadar tasarım temellerine uygun olarak
çalışmıştır.
Yaklaşık bir saat sonra dev dalgalar kıyıya ulaşmış, santral önünde bulunan
koruma duvarını aşarak dizel jeneratörlerin bulunduğu alanı kaplamıştır. Su
altında kalan dizel jeneratörler işlevini yitirmiş ve bugün bildiğimiz manzara ile
karşı karşıya kalınmıştır.
Fukuşima Daichi nükleer santrali tasarımı ikinci nesil kaynar su reaktörüdür
(BWR) ve kazanın olduğu ilk üç ünite 1971 ile 1975 yılları arasında devreye
alınmıştır.
Reaktörlerin kapalı konumlarında güvenli bir şekilde tutulmasını sağlayan
Reaktör Kalbi İzolasyon Soğutması sistemi, Atık Isı Uzaklaştırma sistemi ve Acil
Durum kalp Soğutma Sistemi, Yüksek Basınç Soğutucu İlave Sistemi, Düşük
Basınç Soğutucu İlave Sistemi bu tasarımda mevcuttur. Ancak bu sistemlerin
devreye alınması için bir elektrik gücüne ihtiyaç duyarlar. Bu güçte dizel
jeneratörler ve destek bataryalarından sağlanır.
Ayrıca 11 Mart tarihinde 4. Ünite rutin denetlemede olduğundan reaktör
içindeki yakıt kullanılmış yakıt havuzunda bulunmaktaydı. Kazanın
oluşumunda kullanılmış yakıt havuzlarındaki suyun kaybedilmesi neticesinde,
su buharı ve metalin oksitlenme reaksiyonu sonucu açığa çıkan hidrojen gazının
patlamasına neden olmuştur.
Fukuşima kazası sonrası başta ABD ve Avrupa Birliği üyesi ülkeler ile uluslar
arası kuruluşlar olmak üzere Japonya’ya gerekli olan yardımı gönderip, mümkün
mertebe az hasarla bu durumun atlatılmasını sağladılar. Aynı zamanda nükleer
santral işleten ülkeler işletmede olan veya inşası devam eden kendi
santrallerinin güvenlik denetimlerini (stres test) gerçekleştirdiler. Yapılan stres
testlerinde nükleer santrallerin kapatılmasını gerektirecek bir duruma
rastlanmadı.
Fukuşima kazasında en büyük bedeli şüphesiz ki Japonya ödemiştir. Fukuşima
kazası öncesinde Japonya’da işletmede olan 48 nükleer reaktör elektrik
üretiminin yaklaşık %30’unu karşılıyor ve 2 nükleer reaktörün inşası devam
etmekteydi. Fukuşima sonrasında Japonya işletmede olan bütün nükleer
santrallerini kapattı ve 2014 yılı sonu itibariyle işletmede olan nükleer santraller
bulunmamaktadır. Nükleer santrallerin kapanması ile 2013 yılı sonu itibariyle
93 milyar dolar olan ek enerji harcamalarına paralel olarak evsel elektrik
kullanımda %19, sanayi kullanımda ise %28 oranında fiyat artışı yaşanmıştır.
Fiyat artışlarının özellikle sanayide meydana getirdiği maliyet artışları ve sanayi
üreticilerinin nükleer enerjiye geri dönülmesi yönünde bir tercihe neden
olmuştur.
21

22

Betül Aydın
Zeynepnur Özcan
Şevval İlayda Günay
Nisa Nur Koç
23