Nükleer Enerji nedir? Nasıl elde edilir?

Mersin Akkuyu Nükleer santralinin yapımı devam ederken birçoğumuzun sorduğu sorulardır bunlar; Nükleer enerji nedir? Nasıl üretilir? Nükleer güç santralleri gerçekten güvenilir mi? "Nükleer enerji nasıl elde ediliyor?" gelin bugün öğrenelim.Tüm sorularınızın cevabına kendiniz karar verin. 


Nükleer güç santrallerinde yakıt olarak kullanılan madde uranyumdur. 
Bir kilogram zenginleştirilmiş uranyumdan elde edilen enerji miktarı, iki vagon kömürden veya iki tanker petrolden elde edilen enerjiye eşittir. Bu yönüyle bakıldığında nükleer yakıt, diğer yakıt türlerine(kömür, petrol) göre ekonomik ve verimlidir.
Nükleer yakıtın yeniden işlendikten sonra tekrar kullanılması da mümkündür. 
Nükleer güç santralinin çalışması sırasında, tüm zararlı ve tehlikeli maddeler yakıtın içinde hapsolur ve doğaya salınmaz. 

Gelelim nükleer enerjinin nasıl elde edildiğine... 

Nükleer enerjinin elde edilmesi süreci birkaç aşamadan oluşur ve bunlardan biri olan nükleer yakıt çevrimi uranyumun çıkarılmasından kullanılmış yakıtların saklanması veya yeniden işlenmesine kadar olan kısmı içerir.

Nükleer enerjinin elde edilmesinin ilk adımı uranyumun cevherinin çıkarılmasıdır. 

Uranyum herhangi bir madende, örneğin bildiğimiz kömür veya granitte de az miktarda bulunur. Genelde cevherin elde edilmesinde yer altı ocaklarında yapılır. Son zamanlarda, uranyum üretimi için yer altı çözündürme yöntemi kullanılmaktadır. Uranyum madeninde saf uranyum miktarı çok azdır, çoğu kez yüzde birden de azdır.Bir kilogram doğal uranyum elde etmek için tonlarca uranyum cevherini işlemden geçirmek gerekir. İşlemden sonra uranyum, zenginleştirme işlemi için hazır hale gelir.

İkinci aşama çıkarılan uranyumun zenginleştirilmesidir. 

Doğada bulunan uranyum farklı izotoplardan oluşmaktadır. İzotoplar, aynı kimyasal elementin kütlesi bakımından farklılık gösteren çeşitleridir. Nükleer yakıt olarak sadece Uranyum-235 izotopu kullanılır. Bu izotop doğal uranyumun içinde %1'den bile daha düşük oranda bulunmaktadır. Uranyumdan nükleer yakıt yapılabilmesi için Uranyum-235 miktarının %3 ile %5 arasında olması gerekmektedir. Uranyum-235 miktarının artırılmasına uranyum zenginleştirme denir. Uranyumun zenginleştirilmesi için santrifüjler kullanılır. Santrifüjler, çok yüksek hızla dönen bir tamburdan ibarettir. Dönen tamburun içine giren uranyum gazı bu dönmenin etkisiyle savrulur.İçinde bulunan ağır izotoplar tamburun duvarlarına yapışırken, daha hafif olanlar tamburun merkez mili etrafında toplanır.Uranyumun zenginleştirilmesi için böyle bir ayırma işlemi binlerce kez yapılır.

Üçüncü aşama zenginleştirilmiş uranyumdan uranyum tabletleri üretilmesidir.

Uranyum tabletleri nükleer reaktörde kullanılmaktadır. Bir uranyum tabletinin ağırlığı yaklaşık 20g olup, çapı bir yüzükten daha küçüktür.Ancak, verebileceği enerji miktarı 3 varil benzin veya 700g kömürün yakılmasıyla elde edilen enerjiye eşittir.
5 adet uranyum tableti evinizi 1 yıl boyunca ısıtabilmektedir.

Dördüncü aşama yakıt çubuklarının oluşturulmasıdır.

Uranyum tabletleri reaktörün içine sobaya kömür atılır gibi atılmaz. Hazır uranyum tabletleri metal bir çubuk içine konulur, buna yakıt çubuğu denilir. Yakıt çubukları biraraya getirilerek yakıt demetleri oluşturulur. Bu şekilde demetler haline getirilmiş nükleer yakıt, nükleer güç santralinin reaktörüne yüklenir.

Beşinci aşama yakıt üretim fabrikalarında kullanıma hazır hale getirilen yakıt demetlerinin nükleer güç santrallerine taşınmasıdır. 

Bunun için özel trenler kullanılır. Bir reaktöre yaklaşık 100 ton nükleer yakıt yüklenir. Bu yakıt demetleri birkaç yıl boyunca aralıksız olarak enerji üretir. Daha sonra yakıt taze yakıtla değiştirilir.

Son aşama nükleer güç santralinin çalıştırılmasıdır. 

Yakıt yüklendikten sonra nükleer güç santralinin merkezi olan reaktörde bir zincirleme reaksiyon gerçekleşir. Serbest nötronlar uranyum atomlarının çekirdeklerini birkaç parçaya bölerler ve bu esnada açığa çıkan kuvvet reaktördeki suyu ısıtarak buhara dönüştürür. Uranyum atomlarının bölünmesiyle yeni nötronlar açığa çıkar ve bunlar da başka uranyum atomlarını bölerler. Bu olay sürekli tekrarlanır ve zincirleme reaksiyon olarak adlandırılır.
Nükleer reaksiyonu yönetebilmek için de kontrol çubukları kullanılır. Kontrol çubukları reaktörün içine tamamen indirilirse reaksiyon tamamen durur ve sistem kontrol altında tutulur.

Peki kullanılmış yakıta ne olur? 

Nükleer yakıt 5-6 yıl sonra kullanılmış yakıt olarak reaktörden çıkarılır.
ÇOK YÜKSEK RADYOAKTİVİTE VE ISI taşıdığından önce soğuması ve radyoaktivitesinin azalması için birkaç sene boyunca özel havuzda bekletilir.Daha sonra da özel ve çok dayanıklı bir konteynere yerleştirilerek, yeniden işlenmesi veya depolanması için tekrar yakıt üretim fabrikalarına gönderilir.

Şimdi nükleer güç santrallerinin güvenirliğini yorumlamak sizden...


Kaynak:İTÜ Nükleer Enerji Bilgilendirme Merkezi
www.nbm.itu.edu.tr

Gülşen GÜLER CEYLAN

Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

TSUNAMİ DENEYİ

Resim
  TSUNAMİ DENEYİ Kavanozda bir tsunami etkisi oluşturabilir miyiz? Malzemeler * Geniş ve derin bir kap * Su (gıda boyası ile renklendirebilirsiniz.) * Kavanoz * Kolonya * Çakmak Hadi Yapalım - Kabı su ile dolduruyoruz ve renklendiriyoruz. - Kavanoza bir miktar kolonya dökerek, çalkalıyoruz ve geri boşaltıyoruz. - Bir büyüğümüzden yardım alarak yanan çakmağı kavanozun ağzına yaklaştırarak, içinde kalan kolonyayı yakıyoruz. - Vakit kaybetmeden kavanozu ters bir şekilde su dolu kaba kapatıyoruz. - Gözlemliyoruz.   Neler Oldu? Kavanozu su dolu kaba ters çevirdiğimizde, kaptaki su hızlıca kavanozun içine doldu. Bu esnada da tsunami benzeri bir görüntü oluştu. Peki Bu Nasıl Oldu? Kavanoza kolonya döküp yakıldığında, dış ortamla kavanozdaki hava arasında bir basınç farkı oluştu. Bu da kavanozda kısmi bir vakum oluşumuna neden oldu. Basınç farkı etkisiyle güçlü durumdaki açık hava basıncı suyu hızla kavanoza iterek doldurdu. Böylece tsunami benzeri bir gör
Devamı

DÖKÜLMEYEN SU DENEYİ

Resim
  DÖKÜLMEYEN SU DENEYİ Kağıt parçası ile ters çevrilen bir bardaktaki suyun dökülmesini engelleyebilir miyiz?   Malzemeler * 1 bardak su * Kağıt (Bardağın ağzını kapatacak boyutta) * Geniş bir kase (su dökülürse diye J )     Hadi Yapalım - Bardağımıza su dolduruyoruz. ( isterseniz suyu renklendirebilirsiniz.) - Kağıdı bardağın ağzına kapatıyoruz. - Elimizi kağıdın üzerinde tutarak, hava almayacak şekilde bardağı ters çeviriyoruz. - Yavaşça elimizi kağıttan çekiyoruz.   Neler Oldu? Bardağı ters çevirdiğimizde bardaktaki su, bardağın ağız kısmında toplandı. Kağıt, bir kapak gibi bardağın ağzını kapattığı için suyun dökülmesini engelledi. Peki Bu Nasıl Oldu? Bardağın ağzına kapattığımız kağıt parçası iki tür basıncın etkisindedir. Biri atmosfer içindeki her şeye havanın uyguladığı gaz basıncı (açık hava basıncı), diğeri de bardaktaki suyun uyguladığı sıvı basıncıdır. Deneyimizde kağıda uygulanan atmosfer basıncı, bardaktaki sıvı basıncından büyüktür.
Devamı

Yaz tatili oyunsuz olmaz; RESFEBE Oyunu

Resim
Yaşasın yaz geldi, hele bir de tatili bol olunca tadından yenmiyor.  Yaz tatilinde yapacak çok şey var tabi; deniz, havuz, güneş, gezmeler, ailemizle bol vakit geçirme, bilgisayar, kitap... Daha aklıma gelmeyen bir sürü şey. Ama bazen olur ya, canınız sıkılır başka bir şeyler yapmak istersin, işte o zaman devreye oyunlar girer. Hatta dışarı çıkmadan, bilgisayar, tablet olmadan bile oynayabileceğin bir oyun tanıtacağım sana. Adı... RESFEBE  Resfebe; harf, rakam ve resimleri bir arada kullanarak bir kelime üretmeye dayanan bir zeka oyunudur.   Resfebe; harf, rakam ve resimlerin şekilleri, duruş yönleri, renkleri, büyüklükleri ve yazı karakterlerine kadar her durumun düşünülmesi gereken bir oyundfen, mat, oyunur. Bu oyunun hem çözüm aşamasında, hem de üretim aşamasında zihinsel gelişime katkısı çok fazladır. Öncelikle örnekler üzerinden çözüm bulma ile başlayalım.  Öğrencilerimin Resfebe oyunu ile ürettikleri gizli Fen terimlerini bulun bakalım, İyi Eğlenceler:)
Devamı