Arama:

Etiket Bulutu







‘santral’

Türkiye Nükleer enerjide ne durumda?

24.11.2012



Türkiye, 1960 yılında ABD Başkanı Dwight D. Eisenhower’ın yönetim döneminde başlatılan ‘Barış için Atom’ programına katılarak, ‘Nükleer Silahların Yayılmasına Karşı Anlaşma’yı (NPT) imzaladı. Bu program kapsamında 60’lı yıllarda; Çekmece Nükleer Araştırma Merkezi ile, bu merkezde 1 MW termal güçlü bir araştırma reaktörü kuruldu. Daha sonra bunu, 70’li yıllarda İTÜ Nükleer Enerji Enstitüsü’nde kurulan bir araştırma reaktörü izledi. Türkiye’nin nükleer enerji alanına gireceği beklentisiyle güçlü kadrolar yetişti. Ancak 1979 ‘Üç Mil Adası’ (‘Three Mile Island’) ve 1986 Çernobil nükleer santral kazaları, dünya kamuoylarında nükleer santralların güvenliğine karşı kuşkuların doğmasına ve nükleer teknolojinin dünya ölçeğinde durgun bir döneme girmesine yol açtı. Türkiye’ye bunun yansıması, ticari amaçla elektrik üreten bir nükleer santral kurma tasarımlarının gerçekleşememesi şeklinde oldu. Nükleer teknoloji alanındaki çalışmaların varlık nedeni zayıflayınca, bu alanda çalışan kadrolar sayıca azaldığı gibi, eğitim etkinlikleri de kaçınılmaz olarak gücünden kaybetti. Mevcut kadrolar, daha çok Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’na bağlı araştırma merkezlerinde ve bazı üniversitelerimizin ilgili birimlerinde, araştırma ve eğitim etkinliklerini sürdürüyorlar. Bu alanda somut bir adımın atılması halinde, sözkonusu araştırma ve eğitim etkinliklerine hız verilmesi, bu alandaki kadroların genişletilmesi gerekecek.


kaynak: bilim ve teknik dergisi

Nükleer Santral Nedir?

19.03.2011

santral

Nükleer santraller enerji üretir. Fakat bu enerji üretimi bildiğimiz su veya yakıt santrallerinden farklı olarak, ısıyı elde etmek için nükleer reaktör yani atomu parçalandığı zaman açığa çok büyük enerji çıkaran ağır radyoaktif element olan Uranyum’lu sistemler kullanır. Bu sistemde Uranyum elementinin atom çekirdekleri parçalandığı için bu enerjiye nükleer enerji adı verilir. Ve bu sistemde zararlı olan nükleer enerjinin kendisi değil, eğer açığa sızarsa doğa ve insan dahil tüm canlılık için çok büyük radyasyon tehlikesi taşıyan uranyum elementidir.

Nükleer Santrallerde elde edilen buharın ısı enerjisi türbinde mekanik enerjiye ve mekanik enerji de jeneratörlerde elektrik enerjisine dönüştürülerek elektrik üretilir. Bütün nükleer reaktör tiplerinde bölünmeden açığa çıkan enerji buhar üretiminde kullanır ve bu buhar üretimi doğrudan reaktörün korunda ya da buhar üreteçlerinde yapılır. Ağır radyoaktif (Uranyum gibi) atomların bir nötronun çarpması ile daha küçük atomlara bölünmesi (fisyon) sonucu çok büyük bir miktarda enerji açığa çıkar. Yani nükleer santraller uranyumu “fisyon” yöntemiyle parçalar. Bu parçalanma reaktörlerin içinde gerçekleştirilir. Ama uranyum tehlikeli bir element olduğundan bu işlem çok özel kalkanlı bölümlerde gerçekleştirilir ve ömrü biten kapsüller de daha sonra atılmaz, özel koşullarda saklanır.

Nükleer santrallerde, nükleer maddelerin çevreye bırakılmamasını ve aynı zamanda nükleer reaksiyon sonucunda oluşan ısının her durumda reaktörden alınmasını garantiye alacak şekilde birçok güvenlik önlemi alınmaktadır. Nükleer maddelerin dışarıya salınmaması için kademeli koruma önlemleri, oluşan ısı fazlalığının alınması için ise yine kademeli ve yedekli sistem ve bileşenler bulunmaktadır.

Nükleer yakıt (yani Uranyum), seramik formunda, yaklaşık 1 cm çap ve yüksekliğinde silindirik parçaların arka arkaya dizilmesiyle yine silindirik biçimde kapalı sızdırmaz tüpler içindedir. Bu tüplerin binlercesinin, aralarından soğutucu suyun geçmesine izin verecek şekilde bir araya getirilmesi ile de reaktör kalbi oluşturulmuştur. Bu kalp ise paslanmaz çelikten yapılan bir basınç kabının içinde bulunur (Basınçlı veya Kaynar Sulu reaktörlerde). Basınç kabı ve buna bağlı sistemler ise reaktör korunak binası adı verilen betondan yapılmış kubbemsi yapının içinde bulunurlar. Dolayısıyla, yakıt içinde bulunan radyoaktif maddelerin dışarıya salınmalarını, seramik yakıt, yakıt tüpü, basınç kabı, çelik gömlek ve beton korunak binası, kademeli olarak engellemiş olurlar.

Bu devir daimi kontrol altına almak ya da durdurmak için yakıt çubuklarının arasına “kontrol çubukları“ yerleştirilir. Bu kontrol çubukları, açığa çıkan nötronları absorbe eder. Reaktör eğer devre dışı bırakılmak, yani kapatılmak isteniyorsa da söz konusu kontrol çubuklarının aktif hale getirilmesi gerekiyor. Böylece yeni atom çekirdeği parçalanmalarının önüne geçilir. Reaktör soğumaya başlar. Ancak bu soğuma işlemi, reaktörün kapasite ve enerji üretim miktarına bağlı olarak belirli bir zaman alıyor. Soğumanın devam edebilmesi için elektrikli pompalar vasıtasıyla su devir daiminin devam ettirilmesi gerekiyor.

Elektrik kesintisi durumundaysa durum kritik hâl alıyor. Reaktördeki basınç ve sıcaklık artmaya devam ediyor. Acil durum kalp soğutma sistemi devre dışı kalıyor. Eğer bu süreç durdurulamazsa yüksek basınç ve aşırı ısınma nedeniyle nükleer yakıt çubuklarının hasar görmesi, hatta tümüyle tahrip olması mümkün. İşte bu tahrip sürecine “NÜKLEER ERİME“ deniyor.

Buradaki tehlike şu ki, eğer çeşitli nedenlerle bu koruma sisteminde, özellikle yakıtı soğutma sisteminde arıza meydana gelirse, yakıt ısısı istenen düzeyde tutulamaz. Bu durumda kapsüllerdeki enerji hat safhaya ulaşarak patlamaya yol açar. Sürekli artan enerji kapsülleri de eritirse, uranyum suya ve çevreye yayılır ve en önemlisi etrafa müthiş derecede radyasyon yayılır.

Nükleer Erime durumunda, yakıt çubuklarının muhtevası, yani uranyum ve parçalanmayla ortaya çıkan cesium gibi radyoaktif parçacıklar reaktörün kalbine sızıyor. Bu ise reaktör içinde kontrol edilemeyecek nükleer patlamalar meydana gelme tehlikesini de beraberinde getiriyor. Patlamalar, reaktör içindeki ısı ve basıncın daha da artmasına yol açabiliyor. Bu süreç kontrolden çıkarsa, o zaman reaktörde büyük bir patlama meydana gelmesi de kaçınılmaz oluyor.

İşte 25 yıl önce Çernobil nükleer santralindeki patlama da aynen bu şekilde meydana gelmişti Böyle bir patlamanın ardından reaktördeki tüm radyoaktif parçacıkların atmosfere karışmasını önlemek artık imkansız hâle geliyor. Fukuşima nükleer santralinde de benzer bir felaketin meydana gelmesi için hemen hemen tüm koşullar gerçekleşmiş durumda. Depremin ardından elektrik kesintisi meydana geldi. Dizel elektrik jeneratörleri de henüz çalıştırılamadı. Kaldı ki, jeneratörler devreye girse bile çalışma süresi son derece kısıtlı olacak.

Reaktör suyunun ısısı sürekli artıyor. Buharlaşmaya başlayan su, reaktör içindeki basıncın da yükselmesine neden oluyor. Vanalar açılarak hafif radyoaktif buharın bir bölümü dışarı verilmeye çalışıldı ancak bunda sadece kısmen başarılı olundu. Eğer nükleer erime gerçekleşir ve reaktörde patlama meydana gelirse, bunun olumsuz sonuçları sadece Japonya’yı etkilemekle kalmayacak; aynı zamanda tüm Pasifik bölgesi, büyük bir nükleer facianın eşiğine sürüklenecek…

Rüzgar Değirmenleri nasıl çalışır?

21.09.2010

ruzgarturbini4

Hava bir akışkan olarak sıvılardan farklı olarak daha çabuk hareket eder ve bulunduğu ortamın her yerini kaplar. Havanın hızlı yerdeğiştirmesi ile içindeki parçacıkların hareketi de hızlı olur. Havanın bu özelliğini kinetik enerjiye dönüştürme işlemine Rüzgar Enerjisi adı verilir.

Aynı mantıkla su gibi sıvı maddelerin yer değiştirme özelliğini kullanarak enerji elde etmeye de hidro elektrik adı verilmektedir ve üretilen merkeze Hidro Elektrik Santrali denilir. Rüzgar enerjisinden elektrik üreten merkezlere de Rüzgar Santrali denilmektedir.

Rüzgar Santralleri kurulduktan sonra pervaneler rüzgarın (havanın) hareketiyle bağlı oldukları şaftı döndürür. Uygun bir jeneratör ile de bu hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.

Rüzgar enerjisi güneşin doğmasıyla başlar. Gece oluşan soğuk hava tabakasının yere yakın bölümleri, güneşin ışınlarıyla hemen ısınmaya başlar. Fizik derslerinden de hatırlayacağınız üzere ısınan hava genleşir ve yükselir. Bu anda atmosferdeki soğuk hava tabakası yere doğru iner. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesiyle de rüzgar oluşur.

Rüzgar Türbini
En basit anlamda bir rüzgar türbini 3 bölümden oluşur.
Pervane Kanatları:Rüzgar estiği zaman pervanenin kanatlarına çarparak onu döndürmeye başlar. Bu sayede rüzgar enerjisi ile kinetik(hareket) enerjisi elde edilmiş olur. Pervaneler rüzgar estiğinde aynı yönde dönecek şekilde tasarlanmışlardır.
Şaft:Parvenelerin dönmesiyle ona bağlı olan şaft da dönmeye başlar. Şaftın dönmesiyle de motor içinde hareket oluşur ve motorun çıkışında elektrik enerji sağlanmış olur.
Jeneratör(Üreteç):Oldukça basit bir çalışma yöntemi vardır. Elektromanyetik indüksiyon ile elektrik enerjisi üretilmiş olur. Küçük oyuncak arabalardaki elektrik motoruna benzer bir sistemdir. İçinde mıknatıslar bulunur. Bu mıknatısların ortasında da ince tellerle sarılmış bir bölüm bulunur. Pervane şaftı döndürğü zaman motor içindeki bu sarım bölgesi , etrafındaki mıknatısların ortasında dönmeye başlar. Bunun sonucunda da alternatif akım (AC) oluşur.

ruzgarturbini2

Rüzgar Enerjisi Kaynakları ve Ekonomisi
Tipik büyük bir rüzgar türbini yıllık 5.2 milyon KWh elektrik enerjisi üretir. Yaklaşık 600 hanenin elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Günümüzde kömür ve nükleer santraller, rüzgar santrallerinden daha ucuza enerji üretebilmektedirler. O halde neden rüzgar enerjisini kullanalım? Bunun iki önemli nedenivar. Rüzgar enerjisinin “Temiz” ve “Yenilenebilir” özelliklerde olmasıdır. Atmostefe zararlı karbon dikosit ve nitrojen gazları salınımı yoktur ve rüzgarın bitmesi gibi bir durum söz konusu değildir. Rüzgar enerjisi her ülkede üretilebilir. Başka ülkelerden enerji transfer etmeye gerek duyulmaz. Ayrıca rüzgar santralleri uzak bölgelere inşaa edilip, üretilen enerjinin merkezi yerlere iletilmesi daha kolaydır.

Rüzgar santrallerinin bu yararlarının yanında olumsuz yönleride de vardır. Diğer enerji santaralleri gibi herzaman yüksek verimle çalışamazlar. Çünkü rüzgar hızı değişkenlik göstermektedir. Rüzgar türbinleri şehirlere yakın bölgelerde oluşturdukları ses kirliliği sebebiyle insanlara, hayvanlara ve doğal yaşama rahatsızlık vermektedir.