NÜKLEER ENERJİ VE TEKNOLOJİSİ -4

👤Ahmet TEKE1 Fatih ERTÜRK 1Çukurova Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ahmetteke@cu.edu.tr fatiherturk01@gmail.com

ÖZET
Şekil 1. Türkiye çevresindeki nükleer santraller 🔍 Günümüzde, elektrik enerjisinin hayatımızı önemli oranda etkilediği herkes tarafından bilinen bir gerçektir. Her geçen gün yaşadığımız teknolojik gelişmelerle birlikte elektriğe olan bağımlılığımız gün geçtikçe artmaktadır. Çağımızda elektrik enerjisinin sürekli ve kesintisiz olması gerekmektedir. İşte bu yüzden üretimde yeni atılımlar yapılarak baz yük santrallerinin sayısının arttırılması gerekmektedir. Dünyada enerji ihtiyacını karşılayabilmek için kullanılan fosil yakıtların yerine daha çevreci ve daha ekonomik temiz enerji türlerine hızla geçilmektedir. Ülkemizde nükleer enerji sistemleri ile yakın bir gelecekte tanışmış olacaktır. Bu çalışma toplam 4 bölümden oluşmakta olup, 1. bölümde; nükleer enerjinin temelleri ve kullanım alanları, nükleer enerji ve teknolojileri, nükleer yakıtlar ve zenginleştirme konuları, 2. bölümde nükleer reaktörün çalışma prensibi ve nükleer santral çeşitleri, 3. bölümde reaktörlerin ömrü ve atıklar, Dünyada ve Türkiye’de nükleer enerji, nükleer yakıt konusunda dışa bağımlılık ve yerli kaynaklarımız hakkında bilgiler sunulmuştu. Bu bölümde nükleer santrallerin riskleri ve maliyeti, modern bir nükleer santral nasıl olmalı, geçmişte yaşanan kazalar, Türkiye’de nükleer santraller neden gerekli ve planlanan projeler hakkında bilgiler sunulmuştur.
Anahtar kelimeler: Nükleer Enerji, Reaktör Çeşitleri, Nükleer Enerji Maliyeti.Şekil 2. Ülkemiz ve çevre ülkeler 🔍
1. NÜKLEER SANTRALLER RİSKLİ MİDİR VE MALİYETİ NEDİR?
Bir şeyin ne kadar riskli olduğunu anlamak için çeşitli birimler kullanılmaktadır. “Ortalama Ömür Kaybı” bu birimlerden biridir. Bu değer, bir kişinin ölümüne yol açan bir riskin sebep olduğu kaybın tüm insanlara oranıdır. Örnek olarak ortalama yaşam süresinin 70 yıl olduğu bir toplumda, her 100 insandan birinde görülen ve onun 20 yaşında ölmesine yol açan hayali bir hastalık düşünelim. Bu durumda o insan yaşayacağı 50 yılı kaybedecektir. Bunu tüm topluma uyarlarsak ortalama ömür kaybı 50 yıl / 100 = 0,5 yıl, yani 6 ay olacaktır. Bu 6 aylık kayıp, insanların her birinin 6’şar ay önce öleceği anlamına gelmemektedir. Erkek olmak 2800 gün, kalp hastalığı 2100 gün, kömür madeninde çalışmak 1100 gün, kanser 980 gün, yoksulluk 700 gün, alkol 130 gün, intihar 95 gün, uçak kazaları 1 gün, baraj yıkılması 0,5 gün ve tüm elektriğin nükleer santrallerden üretilmesi ise 0,03 gün ortalama ömür kaybına yol açmamaktadır [1].

Çernobil sızıntısının 1000 km etki alanı olduğunu göz önüne aldığımızda, nükleer enerji santrali olmayan ülkemizin, Ermenistan’daki Metsamor santralindeki bir olayda çok daha fazla etkileneceği açıktır. Iğdır ilimize 16 km uzaklıkta olan ve nükleer yakıtını koruyacak bir koruma havzası olmayan bu santral Çernobil nükleer santraline oldukça benzemektedir. Bu durum nükleer enerji santralinin bir ülkede olup olmadığını değil, tüm ülkelerin dikkat etmesi gereken bir durum olduğunu göstermektedir. RİSKİ tamamen paylaşıyoruz ama kârı paylaşamıyoruz. Risk durumu Şekil 1 ve 2’de gösterilmiştir.

Şekil 3. Aldığımız radyasyon miktarı 🔍 Canlılar tarafından alınan radyasyon miktarı karşılaştırmalı olarak Şekil 3’te gösterilmiştir.
Nükleer Enerji Maliyeti: Nükleer enerji maliyet kalemlerini genel olarak Kurulum, yakıt, işletim ve bakım, söküm ve atık Maliyetleri oluşturmaktadır.

Kurulum maliyeti: Dünya’da nükleer santrallerin yapım süresi ilk betonun dökülmesini takiben ortalama 6-7 yıl civarındadır. Tüm proje dönemi düşünüldüğünde bu süre 10-12 yıl ve hatta 20 yıl civarında olabilir. Dünya’da işletmeye giren son reaktörler ve yapım sürelerine bakılırsa, Rusya’daki Rostov-2 santralinin yapımı 9 yıl, Hindistan’daki Rajastan-5 ve 6 santrallerinin her ikisi de 7’şer yıl sürmüş, Çin’deki Lingao-3 5 yılda, Qinshan-2 ve 3 ise 4,5 yılda tamamlanmıştır. Japonya’daki Tomari-3 santrali yine 4,5 yılda işletmeye girmiştir.
Proje maliyeti pek çok faktöre bağlıdır, reaktörün tipi, gücü, yeri, kredi koşulları, yasal ve kurumsal koşullar gibi pek çok parametre maliyet üzerinde etkili olmaktadır. Bunun da ötesinde nükleer reaktörler ilk yatırım maliyetleri yüksek ama işletme ve yakıt maliyetleri düşük enerji tesisleridir. Reaktörün doğrudan maliyetinden çok tüm faktörler göz önüne alındığında ürettiği elektrik maliyetinin diğer enerji türleri ile karşılaştırılabilir ve rekabet edebilir olması önem kazanmaktadır. Günümüzde nükleer santral ömürleri 40 ile 60 yıl arasındadır [2].
Yakıt Maliyeti: Yakıt maliyetleri yakıt çevrimi ile ilgili satın alma, uranyum dönüştürülmesi ve zenginleştirmesi, yakıt imalatı, kullanılmış yakıtın iyileştirilmesi ve yeniden işlenmesi, nihai depolanması ve taşınması gibi maliyetleri içerir. Nükleer elektrik üretiminde yakıt maliyetleri, üretim maliyetlerinin yaklaşık %20’si kadar olup fosil yakıtların aksine yakıt fiyatının dalgalanmasından fazla etkilenmez [3].
İşletim ve Bakım Maliyetleri: İşletim ve bakım maliyetleri; nükleer santrallerin teknik özellikleri, yakıtın maksimum kullanımı, güvenlik regülasyonları ve santralde çalışan personelin kalitesiyle doğrudan ilgilidir. Günümüzde işletim tecrübesinin de artmasıyla daha verimli yönetim sonucunda bu maliyetler azalmaya ya da en azından sabit kalmaya başlamıştır. Nükleer enerji maliyetini azaltacak en önemli faktör sürekliliktir. Süreklilik artarsa elektrik enerjisi üretimi de artar.
1990 yılından 2005 yılına kadar itibaren, verimli şekilde işletilen ve yönetilen nükleer santrallerin süreklilik oranı güvenlik seviyesinden taviz vermeden %71’den %90’a yükselmiştir. İşletim maliyetini düşüren en önemli faktör kullanılan yakıtın en verimli şekilde yakılmasıdır. Yakıt kullanım tasarımlarındaki gelişmelere paralel olarak yakıtın maksimum olarak kullanılması sonucunda yakıt kullanma maliyeti önemli oranda azaltılmıştır. Yakıtın yüksek yanması yakıt çevrimini de uzatacağından kesintiler ve yakıt yükleme süresini kısaltacağından santralin sürekliliğini arttırır. Dünyadaki en kısa kesinti rekoruna sahip olan santral Finlandiya’daki Olkiluoto (7 gün), en uzun kesinti rekoru ise Amerika’daki Brown’s Ferry santralidir (15 gün).Şekil 4. Akkuyu NGS güvenlik sistemi 🔍 
Söküm Maliyeti: 30 yıl kadar sonra nükleer santralleri oluşturan birimler radyoaktif kirlenmeye maruz kalırlar ve radyoaktif atık gibi tehlike arz etmeye başlarlar. Bu durumu düzeltmek için en temiz yöntem santrali tamamen söküp yerine tekrar yenisi kurmaktır. Fakat bu aynı zamanda en pahalı yöntemdir. Bir diğer çözüm santralin içindeki en çok radyoaktif olmuş birimleri söküp yerlerine yenilerini takmaktır. Böylece santralin ömrü 20 yıl kadar uzatılabilir. En kötü çözüm ise santrali her şeyiyle olduğu gibi bırakmaktır. Bir nükleer santral işletim ömrünün sonuna geldiğinde sökülür. Söküm maliyetleri; santralin tamamen devre dışı bırakılmasını, söküm esnasında oluşabilecek radyoaktif atıkların imha edilmesi, çevre güvenliği, santralin olduğu arazinin temizlenmesi ve tüm bunları içerecek detaylı bir projenin hazırlanmasıdır. Söküm oldukça maliyetli bir iştir. Amerika da yapılan bir çalışmaya göre bir nükleer santralin sökümü yaklaşık 370 milyon dolara mal olmaktadır. Yapılan projelerde söküm maliyetinin yaklaşık olarak kurulum maliyetinin yaklaşık %30’u kadar maliyette olduğu bilinmektedir.
Atık Maliyeti: Yakıt çubuklarında bulunan uranyum, nükleer tepkimelere girerek zamanla yoğunluğu azalır. Bu durumda o yakıt çubuğunun çıkarılıp yerine yenisinin takılması gerekir. Eskiyen çubuk artık nükleer atık konumundadır ve yok edilmeleri mümkün olmadığı için çevreye zarar vermeyecek şekilde güvenle depolanması gerekir. 1000MWe kapasiteli bir nükleer reaktörde yılda yaklaşık 27 ton yakıt tüketilir. Bu atığın tamamı ister atık olarak tanımlansın ister bir kısmı tekrar işlemeye alınsın, bir süreliğine kalın beton duvarlarla çevrili saf su soğutma havuzlarında yıllarca bekletilmek zorundadır. Beton duvar radyasyonun yayılmasını engellerken, su da soğutma görevi görür.
Atık maliyeti elektrik faturalarına yansıtılır. Mesela; Amerika Birleşik Devletlerinde tüketiciler nükleer atık için 0.1 c/kWh tutarında miktar öderler. Geri işlemeden çıkan sıvı haldeki atıklar cam türevi (borosilikat) erimiş halde bulunan malzeme ile karıştırıldıktan sonra oldukça sağlam paslanmaz çelik kutulara döküldükten sonra soğutularak katı hale getirilir. Son olarak kaynak yapılarak dış ortamdan izole edilirler. 1000 MWe kapasitesine sahip bir nükleer reaktörden çıkan atık miktarı 0.4m çapında ve 1.3m uzunluğunda 12 adet kutuyu doldurabilir. Bu 12 kutuyu yapabilmek için 400kg cam gerekir. Ardından bu kutular yerin 150m altına gömülür [4, 5, 6].

2. MODERN BİR NÜKLEER SANTRAL NASIL OLMALI VE GEÇMİŞTE YAŞANAN KAZALAR
Modern Bir Nükleer Santralde olması gereken özellikler aşağıda özetlenmiştir.
Santralın projesi ilgili standartlara uygun olmalıdır. Örneğin Uluslararası Atom Enerjisi Örgütü’nün (IAEA) standartlarına, Almanya’nın DIN ve KTA normlarına uygun olmalıdır.
Santraller, beklenen en yüksek deprem büyüklüğünün bir üst derecesinden projelendirilmeli (örneğin 8 yerine 9). Su baskını, fırtına gibi diğer doğal yıkımlara karşı da santral dayanıklı olacak şekilde planlanmalı.
Dizel motoruyla çalışan ivedi soğutma sistemlerinin boru ve kabloları da bu büyüklükte depreme dirençli olmalıdır.
Nükleer santral, o günkü uluslararası standartların öngördüğü en iyi kalitedeki malzemeleri, otomasyon ve güvenlik sistemlerini içerecek şekilde projelendirilmeli ve denetim altında, testler yapılarak kurulmalıdır.
Santrala elektrik getiren şebeke baştan sona incelenmeli, mümkünse iki farklı elektrik santralinden özel hatlar çekilmeli ve elektrik kesilmesini, gerilim değişimini önleyecek önlemler alınmalıdır.
Santral, uçak çarpması ve sabotaja karşı güvenlik önlemleriyle donatılmalıdır.
Kullanılmış nükleer yakıt elemanları ve radyoaktif atıklar için uygun depo yerleriyle ilgili araştırmalar başlatılmalı, projeler üretilmeli (bunların maliyeti ve ileride ortaya çıkacak işletme giderleri fiyata eklenmelidir).
Kullanılmış nükleer yakıt elemanlarında arta kalan uranyum ve plütonyum yakıtlarının tekrar kazanılması için giderler santralın fiyatına eklenmeli (örneğin Fransa’ya yollanması, bununla ilgili arıtma ve transport giderlerinin yanı sıra nükleer karşıtlarının protestolarıyla doğacak Şekil 5. Güç ünitesi güvenlik şeması 🔍 giderler de maliyete eklenmeli (nükleer karşıtlarının protestolarına karşı polisin güvenliği sağlaması Almanya’da her transport için 25 milyon Avro kadar tutmaktadır).
Santral çevresinde işletme öncesi ve sonrası için radyasyon ve radyoaktivite ölçüm programı hazırlanmalı, bunun için alet ve personel öngörülmelidir.
Santralın çevresinde bir meteoroloji kulesi tüm gerekli aletleriyle kurulmalıdır.
İlgili tüm sigortalar, sadece santrali değil, yakın çevresini ve oralarda yaşayanları da kapsamalıdır.
Nükleer yakıt (uranyum) ve bor maddelerinin fiyatlarıyla bunların transport giderleri de hesaba katılmalıdır.
En büyük kaza durumunda, çok yüksek sıcaklıkta reaktörde sıvılaşan nükleer yakıtı ’tutma çanağı’ kesinlikle  bulunmalıdır [7].

Geçmişte Olan Nükleer Santral Kazalar
Windscale: İngiltere’nin kuzeybatısındaki Cumbria bölgesinde bulunan Windscale nükleer santralinde 1957 yılında yetkililer reaktördeki sıcaklığın düşmesi gerekirken yükseldiğini fark edilmiştir. Sistemlerde bir arıza olduğu şüphesiyle iki işçi reaktöre gittiğinde reaktörün alevler içinde olduğunu görmüştür. Yetkililer önce, ısının çok yüksek olması sebebiyle suyun işe yaramayacağını ve suyun içerisindeki hidrojenin patlamalara sebep olacağını düşünmüştür.
Ancak diğer yöntemler işe yaramayınca reaktör yine suyla söndürülmeye çalışılmıştır. aza sonucunda 200 kişinin, yarısının ölümcül olmak üzere kansere yakalandığı hesaplanmakla birlikte kazanın gerçek etkileri hala net olarak bilinememektedir.
Three Mile Island: ABD’nin Pennsylvania eyaletindeki Harrisburg yakınlarında bulunan Three Mile Island Nükleer Santralında Mart 1979’da kısmi çekirdek erimesi yaşanmıştır. Kazanın sebebi teknik hataların insan hataları ile birleşmesi olarak düşünülmektedir. Alınan yanlış kararlarla yakıt çubukları 2371 santigrat dereceye ulaşmıştır. Reaktör kalbine soğutma suyunun sağlanmasıyla çok daha büyük bir facianın eşiğinden dönülse de çevreye radyoaktif gazlar salınmıştır. Bölgeden çocuklar ve hamileler tahliye edilmiştir.Şekil 6. Tarım ihracatındaki ülkeler 🔍 

Çernobil Nükleer Santral Kazası (1986 - Eski Sovyetler Birliği) Ukrayna’da bulunan Çernobil nükleer santralinin 4 nolu reaktörü 26 Nisan 1986’da patlamıştır. Fukuşima nükleer kazası ile birlikte 7 düzeyindeki iki nükleer felaketten biri olan Çernobil nükleer kazasından sonra, eski Sovyetler Birliği hükümetinin emriyle 800,000 ‘tahliye görevlisi’ felaketin yaşandığı alanda engelleme ve temizlik çalışmaları yapılmıştır. Bugün, bu insanların %90’ından fazlası engellidir. Reaktördeki patlamadan 20 yıl sonra, 17,000 Ukraynalı aile, babaları ‘tahliye görevlisi’ olarak çalıştığı ve hayatını kaybettiği için devlet yardımı almaktadır.
1986 yılında, RBMK tipi, grafit yavaşlatıcılı Çernobil nükleer güç santralında meydana gelen kazanın nedenleri; operatörlerin güvenlik mevzuatına aykırı olarak santralde deney yapmaları sonucunda reaktördeki ani güç artışı ve santral tasarımında derinliğine güvenlik prensibine aykırı olarak, reaktörü çevrelemesi gereken bir beton koruyucu kabuğun bulunmaması olarak listelenmektedir. Kaza sonucunda itfaiyeci ve tesis çalışanlarından 30 kadar kişi kaza anında ve birkaç hafta içerisinde patlama ve radyasyona maruz kalma nedeniyle ölmüştür.
Nükleer santrallerde tasarım ötesi kazaların olma olasılığının on milyonda bir veya daha az olması, bu kazaların yaşanma potansiyelinin, azımsanabilir olduğunu göstermektedir. Karşılaştırma olarak, bir kişinin yıldırım çarpmasından ölme riski iki milyonda birdir (nükleer santralde insana ve çevreye zarar verebilecek bir kaza olma olasılığının en az 5 katı). Felaketin ardından 1990 ile 2000 yılları arasında Belarus’da kanser oranı %40 artmıştır. Dünya Sağlık Örgütü’nün tahminlerine göre, sadece Belarus’un Çernobil yakınındaki Gomel bölgesinde yaşayan 50,000’in üzerinde çocuk tiroit kanserine yakalanmıştır. Kürtajlar, erken doğumlar ve ölü doğan bebek oranları çarpıcı şekilde artmıştır. Reaktörün yakınında yaşayan 350,000 insan evlerini sonsuza kadar terk etmiştir.
Türkiye’de de Çernobil’den yayılan radyasyon nedeniyle kanser vakalarında artış olduğunu, Türk Tabipleri Birliği’nin yaptığı bir araştırmaya göre bu nükleer kazadan en ağır biçimde etkilenen Karadeniz Bölgesi’nde bulunan Hopa’da ölümlerin %47,9’unun kansere bağlı olduğunu bilinmektedir. Kaza doğurduğu pek çok diğer sonuç gibi, anlaşılması çok zor olası genetik olumsuzlukları da gelecek kuşakların sırtına yükleyebilir. 1986 yılında yaşanan felaketin daha uzun süre etkilerini devam ettireceği düşünülmektedir.
Tokaimura: 1999 yılında Japonya’nın başkenti Tokyo’nun hemen dışındaki Tokaimura nükleer santralinde, üç yıldır kullanılmayan bir reaktör için yüksek seviyede zenginleştirilmiş uranyum hazırlanmıştır. Ancak bu seviyede zenginleştirilmiş uranyum ile çalışma konusunda deneyimsiz olan çalışanlar uygun olamayan bir çökeltme tankına izin verilenin çok üzerinde uranyum eklemiştir. Tankın boşaltılması ile kritik zincirleme reaksiyon durduruldu; ancak bu süre zarfında maruz kaldıkları radyasyon sebebiyle iki işçi hayatını kaybetmiştir.
Fukuşima: Japonya’da yaşanan Fukuşima Nükleer Santrali Kazası 11 Mart 2011’de Tōhoku depremi ve tusunamisi sonrasında yaşanmıştır.
Santrale bulunan üç reaktörde yaşanan çekirdek erimesi sonucunda atmosfere ve okyanusa radyoaktif maddeler salınmıştır. Kaza Çernobil felaketinden sonra dünyanın en büyük ikinci nükleer kazasıdır ve 7 seviyesindedir. Tüm reaktörlerde sorun yaşanması kazayı daha da işin içinden çıkılmaz bir hale getirmiştir. Kilometrelerce alan radyoaktif kirlenmeye maruz kaldı. Tahliye çalışmaları yüz binlerce insanı evlerini terk etmiştir [8,9].

Şekil 7. Paris çevresindeki santraller 🔍 3. TÜRKİYE’DE NÜKLEER SANTRALLER NEDEN GEREKLİ VE PLANLANAN PROJELER
Ülkemizde elektrik tüketim talebimiz ortalama olarak ekonomimizin büyüme hızından daha fazla gerçekleşmiştir. Elektrik tüketim talep artışında ülkemiz, dünyada Çin’den sonra ikinci, Avrupa’da ise birinci sırada yer almaktadır. Büyüyen ekonomi, elektrik tüketimi ve nüfus yapısı karşısında enerji arz portföyümüze bakıldığında petrolün % 92’si, doğalgazın % 98’i, kömürün % 20’si ithal kaynaklardan karşılanmakta olup enerji ithal bağımlılığımız % 72 civarındadır. Bunun sonucu olarak cari açığımız içerisinde enerji ithalatından kaynaklanan pay 60 milyar dolar olarak gerçekleşmektedir. Bu çerçevede temel enerji politikalarımız; dışa bağımlılığın en alt düzeye indirilmesi, kaynak çeşitliliğine ve yerli, yeni ve yenilenebilir kaynaklara önem verilmesi, enerjinin verimli üretilmesi ve kullanılması, serbest piyasa uygulamaları içinde kamu ve özel kesim imkânlarının harekete geçirilmesi, ülke enerji ihtiyaçlarını güvenli, sürekli ve en düşük maliyetler ve en az çevresel etkilerle karşılayacak tedbirleri alan politikaların hayata geçirilmesi ve nükleer santrallerin enerji arz portföyüne dâhil edilerek arz çeşitliliğinin sağlanması şeklinde özetlenebilir [10].

Akkuyu Projesi: 12 Mayıs 2010 tarihinde “Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Rusya Federasyonu Hükümeti Arasında Türkiye Cumhuriyeti’nde Akkuyu Sahası’nda Bir Nükleer Güç Santralinin (NGS) Tesisine ve İşletimine Dair İşbirliğine İlişkin Anlaşma” imzalanmıştır. Anlaşmaya istinaden Mersin Akkuyu Sahası’nda 4800 MW toplam kurulu güce sahip VVER 1200 tipi 4 reaktör kurulacaktır.13 Aralık 2010 tarihinde Akkuyu NGS Elektrik Üretim A.Ş. adı ile Proje Şirketi kurulmuş ve faaliyetlerine başlamıştır.

Proje Şirketi % 100 Rus sermayeli Türkiye Cumhuriyeti kanunlarına tabii bir anonim şirketidir. 56 adet komisyon üyesi Kurum tarafından incelenen ve değerlendirilen, 3700 sayfadan oluşan ve 3 yıl süren ÇED raporu ile ilgili Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından 1 Aralık 2014 tarihinde ÇED olumlu kararı alınmıştır. Akkuyu Nükleer Santral Projesi’nin yaklaşık maliyeti (yatırım tutarı) 20 milyar ABD doları olup, ülkemizde tek kalemde yapılan en büyük yatırımdır. Akkuyu nükleer santrali işletmeye geçtikten sonra yılda yaklaşık 35 milyar kWh elektrik üretecektirŞekil 8. Nükleer santrallere ait genel özellikler 🔍
Derinlemesine güvenlik konsepti uygulanmıştır. Derinlemesine güvenlik sistemini oluşturan bariyerler [11, 12, 13];
Yakıt peletinin kendisi
Yakıt peletlerinin içine konulduğu yakıt çubuğu
Reaktörün ilk döngüsündeki basınçlı sistem (Reaktör koru ve döngü)
Çift katmanlı reaktör koruma kabı (120cm ve 80 cm )

Güvenlikte şu prensipler belirlenmiştir;
Güvenlikte çoklu yedeklemeye gidilmiştir. (4 ayrı yedekleme kullanılmıştır)
Pasif güvenlik tedbirleri alınmıştır. Örneğin Kontrol çubukları yer çekimi etkisiyle düşmekte ve reaktörü kapatmaktadır.
Fiziksel olarak tesis içi geçişler ayrılmıştır. (sabotajlara karşı önlem)
Aynı ekipman ölçümlerinin farklı yerlerden alınmasıyla sistemin doğrulaması yapılmaktadır.
Kullanılmış yakıt havuzları çift koruma kabının içindedir.

🔍 Reaktörün koruma kabı şu koşullar düşünülerek tasarlanmıştır;
Şiddetli fırtına, Tornado (30m/s hızında).
Kar ve buz yükü (4,1 kPa)
Yolcu Uçağı düşmesi
Deprem ( 9 şiddetinde depreme dayanıklı)
Patlamalar (şok dalgalarına karşı dayanıklı)

Bir kaza durumunda, reaktörün tasarım sınırlarına ulaşmaması için şu önlemler alınmıştır;
Reaktör kalbi üzerindeki soğutucu suyun hacmi arttırılmıştır (hidro akümülatörler)
İlk döngüdeki soğutucu miktarı yakıta göre arttırılmıştır
Basınçlandırıcıların hacimleri arttırılmıştır
Doğal soğutucu çevrimi yapılmaktadır.
İkinci döngüdeki yatay buhar üreteçlerinde yeterli miktarda su envanteri bulunmaktadır.
Güç ünitesi, reaktör adası ve türbin adasından ibarettir. Birinci çevrim radyoaktiftir. Burada reaktör, dört ana devridaim sistemi, dört ana devridaim pompası, dört buhar üreteci ve bir basınçlayıcıdan ibarettir. İkinci çevrim radyoaktif değildir. Bu kısım besleme pompaları ve suyu tekrar temizleme sistemi, yüksek basınç ısıtıcıları dâhil olmak üzere, buhar üreteci buhar çıkışı, taze buhar hattı, türbin ve türbin buharını tekrar temizleme sistemi, yoğuşturucu pompaları, alçak basınçlı tekrar temizleyen ısıtıcı sistemi, yoğuşturucu sistem, gaz giderici sistem, besleme suyu sistemi mevcuttur.

Türbinde kompresör ünitesi, besleme suyunun tekrar temizletici ısıtma tesisatı, su- buhar ayırıcıları - buhar ısıtıcıları ile buhar boşaltma tesisi mevcuttur.
Kendi ihtiyacı için devamlı olmayan ve çevrime kimyasal işlem görmüş ek ısıtılmış su alma sistemi de mevcuttur.

Güç ünitesi proje kazaları ve/veya onların sonuçlarını indirgemek için güvenlik sistemi ile donatılmıştır.

Sinop Projesi: İkinci nükleer santralimizin kurulmasına yönelik, 3 Mayıs 2013’te Japonya ile Sinop’ta nükleer santral kurulmasına ilişkin hükümetler arası anlaşma imzalamış olup, Anlaşma’nın onaylanmasının uygun bulunduğuna dair kanun TBMM’de onaylandı ve resmi gazetede yayımlandı. Bundan sonraki süreçte, proje şirketi kurulacak ve Türk tarafı ile proje şirketi arasında Ev sahibi Ülke Anlaşması imzalanacaktır.

Sinop nükleer santralinin ilk ünitesinin 2023 yılında, ikinci ünitenin 2024 yılında, üçüncü ünitenin 2027, dördüncü ünitenin 2028 yılında işletmeye alınması hedeflenmektedir.🔍

Akkuyu ve Sinop nükleer santral projelerinin inşaatının en yoğun olduğu zamanlarda toplam 20.000 kişi, işletme döneminde 7.000 kişi çalışacaktır. Nükleer santral projelerimizde, nükleer standartlara uygun üretim yapabilecek firmalarımız da yer alacaktır. Ancak bu firmalarımız nükleer standartlara uygun üretim yapması zorunludur.

Tablo 2. ATMEA1 özellikleri

Atmea 1 reaktörü Japon Mitsubishi Heavy Industry (APWR, Advaced Pressurized Water Reactor) ve Fransız AREVA (EPR, European Pressurized Reactor) firmalarının ortak yapımı 3+ Nesil Basınçlı Su Reaktörüdür (PWR).

Mitsubishi ve Areva 120 den fazla nükleer reaktör inşaat tecrübesine sahiptir.  4 nükleer reaktörün inşaatı sürmektedir. (ABD, İngiltere ve Japonya) Amerika, Fransa ve Japonya Nükleer Düzenleme Kurumlarının yeterlilik şartlarını sağlamaktadır. Kanada nükleer düzenleme kurumuna Şubat 2011 de başvuru yapılmıştır.
Bir kaza durumunda reaktör kalbinin zarar görmesi (erimesi, delinmesi vs.) ve radyoaktif salımın olma olasılığı 2. Nesil reaktörlerden 10 kat daha düşüktür.

Sel baskınlarına, depreme ve uçak çarpmalarına karşı tasarlanmıştır.  Standart olarak 0.3 g sarsıntılara göre tasarlanmış olup üst seviyeler göre revize edilebilmektedir. Koruma Kabı uzun dönem bütünlüğünü koruması için kor tutucu (core catcher) ve pasif hidrojen boşaltımı sistemiyle sağlanmaktadır. Reaktör kalbi daha az atık çıkarılması ve maksimum termal verim sağlanmasına yönelik olarak tasarlanmıştır. Bu nedenle 2.nesil reaktörlere göre aynı miktarda kurulu güce karşılık %15 daha az atık çıkmaktadır.

2. Nesil reaktörlere göre %10 daha fazla yakıt yakma sağlamakta, dolayısıyla bir o kadar işletme maliyetinde azalma sağlanmaktadır. Son sistem buhar türbini ve ısı eşanjörleri (economizer ile birlikte) bulunmaktadır. Çalışır durumdayken bakım ve tamiri yapılabilmektedir. (Yedek güvenlik sistemleri hattı sayesinde).
Bu durum işletme sırasında girilebilen ve girilemeyen “iki-oda” yaklaşımıyla yapılmıştır. İşletme anında girilebilen yerler yeşil olarak gösterilmektedir.

12 ay ile 24 ay arasında esnek bir yakıt çevrimi süresi vardır. Bu durum daha ekonomik işletilmesini sağlamaktadır.  100% olarak karışık oksit yakıt kullanabilmektedir. Dakikada %3’lük güç değişimi yapabilmektedir. %100 güç durumunda 3 adet güvenlik sistemleri hattı (train) mevcuttur. Sistemi desteklemek için 1 adet yedek güvenlik sistemleri hattı mevcuttur. Bu sistem Reaktör bakım ve onarımlarında açılmaktadır. Ani olarak %100 güce dönebilme yeterliliği vardır. Daha gelişmiş bir dijital gözlem ve kontrol (I&C) ve otomasyon sistemleri mevcuttur [14].

SONUÇLAR
4 bölümden oluşan “Nükleer Enerji ve Teknolojisi” çalışmasında nükleer enerji hakkında temel bilgiler sunulmuş olup, nükleer enerji teknolojisinin ülkemizdeki ve dünyadaki son durumu sayısal verilerle özetlenmiştir.
Yakın gelecekte nükleer enerjiyle elektrik enerjisi üretiminin dünyada 2030 yılında 543 GWe 2040 yılında 624 GWe olması beklenmektedir. Çok yakın bir zamanda Türkiye nükleer enerji ile tanışacak ve üretimdeki yeri ortaya net bir şekilde çıkacaktır. Devreye alınacak nükleer santrallerle enerjide dışarıya olan bağımlılığın azaltılması hedeflenmektedir.

Fosil yakıtlarda olduğu gibi çevreye herhangi bir karbon salınımı yapmadığı için daha çevreci üretim sistemidir. Düşünülenin ve söylenenlerin aksine nükleer santrallerin tarıma ve turizme herhangi bir olumsuz yönü olmamıştır. Şekil-6’da tarımda en büyük ihracat payına sahip olan ülkelerde ki reaktör sayıları gösterilmiştir [15].

Turizm konusuna değindiğimiz zaman ise aynı durum söz konusudur. Bugüne kadar kimse Paris’in çevresinde nükleer santraller var diyerek gitmekten vazgeçmemiştir. Paris’i merkez alarak 200km yarıçaplı alan oluşturduğumuzda içerisinde beşi aktif bir tanesi kapatılmış toplam 6 santral 14 reaktör bulunmaktadır. (Nogent1-2, Danpierre1-4, Belleville1-2, Penly1-2, Paluel1-4) 2013 istatistiklerine göre Paris’e 33 milyon turist gelmiştir ve dünyanın en çok ziyaret edilen şehridir.
Nükleer santraller sürekli olarak çalışacağından dolayı baz yük elektrik üretim tesisleri olaraktan anılacaktır ve elektrik kesintilerini minimuma indirecektir. Bu çalışma nükleer enerji sistemlerinin temellerini açıklayan ilk çalışmalardan biri olup, bu çalışmayla nükleer enerji konusundaki çalışmaların artmasına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

KAYNAKLAR
Şekil-1, 3, 4 http://nukleerakademi.org/
Şekil-2 Carbon Brief https://www.carbonbrief.org/mapped-the-worlds-nuclear-power-plants
Şekil-5 Akkuyu Nükleer Güç Santrali http://www.akkunpp.com/nukleer-guc-santrali-ngs
Şekil-6, 7 http://nukleerakademi.org
Tablo 1. AES-2006 – new design with VVER reactor and INPRO methodology & Status report 108 - VVER-1200 (V-491) (VVER-1200 (V-491))
Tablo 2. Status report 99 - ATMEA1 (ATMEA1)
[1]  Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, TAEK, http://www.taek.gov.tr/nukleer-enerji-ve-nukleer-reaktorler/641-nukleer-santraller-riskli-midir.html
[2]  Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, TAEK http://www.taek.gov.tr/nukleer-enerjive-nukleer-reaktorler/651-nukleer-santrallerin-yatirim-suresi-ve-maliyetine-kadardir.html
[3]  Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, TAEK: “Günümüzde Nükleer Enerji”, (2010), Nükleer Enerjinin Ekonomisi s.54  
[4]  IAEA Safety Standards Classification of Radioactive Waste for protecting people and the environment No. GSG-1 General Safety Guide
[5]  Generation IV International Forum Use of Thorium in the Nuclear Fuel Cycle
[6]  http://nukleerakademi.org/nukleer-enerji/nukleer-yakit-ve-atiklar/
[7]  Nükleer Santrallerden Çevreye Salınan Radyoaktivitenin Sınırlanması, Atakan,Y., TÜBİTAK Bilim Teknik dergisi, Mayıs 2008.
[8]  Greenpeace Nükleer Kazalar 23Eylül 2009
[9]  http://www.nukleersiz.org/category/neden-nükleersiz/tehlikeler-ve-riskler/kazalar
[10]  http://nukleerakademi.org/nukleer-enerji/ulkemiz-icin-nukleer-santraller-neden-gerekli/
[11]  Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Nükleer Enerji Proje Uygulama Dairesi Başkanlığı http://nepud.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Akkuyu-Nukleer-Guc-Santrali-----
[12]  http://nukleerakademi.org/nukleer-santral-projeleri/akkuyu-projesi/
[13]  Akkuyu Nükleer Güç Santrali http://www.akkunpp.com/derinlemesine-koruma-sistemi http://www.akkunpp.com/fiziki-engel-sistemi  
http://www.akkunpp.com/nukleer-santral-guvenlik-sistemleri  
http://www.akkunpp.com/nukleer-guc-santrali-ngs
[14]  Sinop Nükleer Güç Santrali, http://nukleerakademi.org/nukleer-santral-projeleri/sinop-projesi/
[15]  World Nuclear Association information papers   http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/plans-for-new-reactors-worldwide.aspx