Nükleer enerji, bir atomun çekirdeğinde tutulan enerjidir. Fisyon ve füzyon olmak üzere iki tür reaksiyon yoluyla elde edilebilir. Basitçe ifade etmek gerekirse, fisyon bir atomun ikiye bölünmesidir. Füzyon ise iki hafif atomun nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir atom oluşturmasıdır. Bu nedenle fisyon ve füzyon birbirinden çok farklı olan karşıt süreçlerdir.
Nükleer fisyon, buhar üretebilen ve daha sonra elektrik üretmek için bir türbini döndürmek için kullanılabilen ısı enerjisini serbest bırakan atomların bölünmesi yoluyla enerji üretir. Günümüzün tüm nükleer santralleri elektrik üretmek için fisyon kullanmaktadır. Fisyon için en yaygın kullanılan yakıt uranyumdur, ancak plütonyum veya toryum gibi ek elementler de kullanılabilir.
Nükleer füzyon, iki veya daha fazla atom çekirdeğinin çok yüksek hızlarda çarpıştığı ve yeni bir tür atom çekirdeği oluşturmak üzere birleştiği bir nükleer reaksiyondur. Bu işlem sırasında madde korunmaz çünkü kaynaşan çekirdeklerin bir kısmı kullanılabilir enerji üreten fotonlara dönüştürülür. Bu süreç, güneş ve yıldızların enerji vermesini sağlayan şeydir. Füzyon gücü, gelecek nesiller için neredeyse tükenmez bir enerji kaynağı olasılığı sunmaktadır. Bununla birlikte, nükleer füzyon için koşulların yaratılması, potansiyel olarak aşılmaz bir bilimsel ve mühendislik zorluğu sunar. Yakın zamanda Çin’de yapılan bir deney, nükleer füzyonun elde edilebileceğini göstermiştir, ancak henüz ticari ölçekte başarılı bir şekilde gösterilmemiştir. Nükleer enerji, fisyon yoluyla, atom başına fosil yakıtlardan 1 milyon kat daha fazla enerji açığa çıkarabilir. Ayrıca, mevcut altyapıda birkaç değişiklikle, şu anda fosil yakıt üretimini kullanan elektrik şebekelerine de entegre edilebilir.
Bugün nükleer santraller, küresel elektrik üretiminin %11’ini karşılıyor ve bu kurulu gücün yaklaşık %80’i OECD ülkelerinde bulunuyor. Bu kapasitenin tamamı nükleer fisyondur.
Nükleer enerji, büyük güç üretme kapasitesine ve düşük işletme maliyetlerine sahiptir, bu da onu temel yük üretimi için ideal hale getirir. Ancak, ön sermaye maliyetleri fazladır ve enerji santrallerinin maliyetlerini geri kazanmak için işletmek zorunda oldukları uzun zaman dilimleri göz önüne alındığında yatırımcılar için finansal risk oluşturmaktadır.
Nükleer enerji, sera gazı emisyonu yaymaz. Bu nedenle, genellikle fosil yakıtlı enerji üretiminin bir alternatifi ve iklim değişikliğini hafifletmek için bir çözüm olarak görülmektedir.
Bununla birlikte, nükleer fisyon, elektrik üretimi ile ilgili çeşitli çevre ve sağlık sorunları tartışmalarına sahiptir. En büyük endişe, uranyum artıkları, kullanılmış reaktör yakıtı ve diğer radyoaktif atıkların üretilmesidir. Bu malzemelerin bazıları radyoaktif kalabilir ve binlerce yıl hem insan sağlığı hem de çevre için tehlikeli olabilir. Tarihteki birkaç büyük nükleer erime kazası, çevre ve çevredeki topluluklar üzerinde kalıcı olumsuz etkileri olan radyoaktif atıklar açığa çıkardı. Bu da nükleer fisyon teknolojilerini tartışmalı hale getirmiştir.
Şu anda dünya çapında 30 ülkede 444 nükleer santral var ve potansiyel olarak yapım aşamasında olan 63 santral daha var.
Neden Nükleer Enerji Karşıtlığı var?
Nükleer enerji karşıtlığının nedenlerine başlıklar halinde bakarsak;
- Nükleer atık sorunu: Nükleer reaktörler tarafından üretilen atığın uzun yıllar boyunca radyoaktif kalması ve radyoaktif atıklar için uzun vadeli depolama çözümlerinin az olup çoğu geçici, yer üstü tesislerde depolanması bir risk oluşturan bir durum olarak görülüyor.
- Nükleerin artması: Nükleer enerji programlarının geliştirilmesinin nükleer silahların yayılma olasılığını artırdığına dair bir endişe var. Nükleer yakıt ve teknolojiler küresel olarak kullanılabilir hale geldikçe, bunların yanlış ellere geçme riskinin giderek artabileceği düşünülüyor.
- Ulusal güvenlik kaygıları: Nükleer santraller terörist operasyonlar için potansiyel bir hedef olabileceği düşünülmekte. Bir saldırı, büyük patlamalara neden olabilir, nüfus merkezlerini riske atabilir ve tehlikeli radyoaktif maddeleri atmosfere ve çevredeki bölgeye fırlatabilir diye endişe duyulmaktadır.
- Kaza riski: İnsan hatası ve doğal afetler de tehlikeli ve maliyetli kazalara yol açabilmektedir. Çernobil ve Fukuşima örneklerini akla getirmektedir.
- Tüm bu başlıkların yanı sıra toplumda kanser vakalarındaki artışın nükleer santrallerden kaynaklandığı algısı, nükleer enerjinin kurulumundaki yüksek maliyet ve uygun ve korunaklı santral yerlerinin azlığı gibi düşünceler nükleer karşıtlığının temelini oluşturmaktadır.
Doğru bilinen yanlışlar
Her ne kadar yukarıda sayılan riskler ve endişeler belli oranda haklıysa da yanlış bilgilendirmeler ve toplumlarda oluşturulan yanlış algılarda var. Bunlardan en önemlisi de nükleer enerji çevre için kötüdür ve güvenli değildir önyargısı. Nükleer reaktörler, işletim sırasında sera gazı yaymazlar. Tüm ömürleri boyunca, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji biçimleriyle karşılaştırılabilir emisyonlara neden olurlar. Nükleer enerji, diğer enerji türlerinin çoğundan daha az arazi kullanımı gerektirir. Nükleer enerji, mevcut diğer herhangi bir enerji türünden daha az güvenli değildir. Bununla beraber, kullanılmış nükleer yakıt artıkları yeni yakıt ve yan ürünler yapmak için geri dönüştürülebilir. Bu süreçten geçen atıkların çoğu 300 yıldan daha kısa bir depolama süresi gerektirecektir. Ayrıca depolama yöntemi olarak jeolojik depolama ile daha güvenli depolama projeleri uygulanmaya başlanmıştır. ABD’de son 50 yılda her nükleer santralde üretilen kullanılmış nükleer yakıtın tamamı bir futbol sahasını 10 yarddan daha az bir derinliğe kadar dolduracaktır ve bu atığın %96’sı geri dönüştürülebilir. ABD Ulusal Bilimler Akademisi ve her büyük ülkedeki eşdeğer bilimsel danışma panelleri, nihai bertaraf için tercih edilen güvenli yöntem olarak bu tür atıkların jeolojik olarak bertaraf edilmesini desteklemektedir. Ayrıca önemli bir etken olarak uzun vadede nükleer enerji, yakıt hücrelerinde ve sentetik sıvı yakıtlarda kullanılmak üzere hidrojen üreterek yabancı petrole olan bağımlılığımızı doğrudan azaltabileceği düşünülmektedir.
Nükleer Enerji Tartışmaları
Dünyamız değişiyor. Bu değişiklikler giderek daha yüksek sıcaklıklar ve diğer iklim etkileri şeklini alarak, sera gazı yayan enerji kaynaklarına olan bağımlılığımızı sınırlamak için küresel bir baskı yaratıyor. Nükleer enerji, ABD’deki en büyük sıfır karbonlu enerji kaynağıdır. Diğer düşük veya sıfır karbonlu enerji kaynaklarıyla birlikte nükleer enerji, onu gelecekteki temiz enerji ekonomisini desteklemek için uygun kılan sayısız fayda sunmakta. Şekil 1’de tüm dünyadaki enerji türlerinin temizliği ve güvenilirliği konusunda yapılan istatistikler karşılaştırılmıştır.
Nükleer enerjinin savunucuları, nükleer gücün, atmosferi kirletmeden veya küresel ısınmaya neden olan karbon emisyonlarını yaymadan büyük miktarlarda kesintisiz enerji sağlayan temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olduğunu savunuyorlar. Nükleer enerji kullanımının, enerji güvenliği sağladığı, ithal yakıtlara bağımlılığı, kaynak spekülasyonu ve Orta Doğu siyasetiyle bağlantılı fiyat risklerine maruz kalmayı azalttığını savunmaktadır. Ayrıca savunucular, kömür, petrol ve doğal gaz gibi yanan fosil yakıtlardan kaynaklanan büyük miktarda kirlilik ve karbon emisyonunun aksine, nükleer enerjinin neredeyse hiç hava kirliliği yaratmadığı fikrini ileri sürüyorlar.
Modern toplum, iletişim, bilgisayar ağları, ulaşım, endüstri ve konutlara gece ve gündüz her zaman güç sağlamak için her zaman açık enerji talep etmekte. Nükleer gücün yokluğunda, enerji şebekesini güvenilir tutmak için, güneş ve rüzgar enerjisine erişim olsa bile, kamu hizmetlerinin fosil yakıtları yakmaları gerekir, çünkü bu kaynaklar kesintilidir. Taraftarlar ayrıca nükleer enerjinin bir ülkenin enerji bağımsızlığını elde etmesi ve aynı zamanda 195 ülke tarafından imzalanan Paris Anlaşması uyarınca karbon emisyonlarını azaltmak için bir araya gelmesi için tek geçerli yol olduğuna inanıyor.
Muhalifler ise, nükleer enerjinin insanlar ve çevre için sayısız tehdit oluşturduğunu söylüyor ve literatürde sürdürülebilir bir enerji kaynağı olup olmayacağını sorgulayan çalışmalara işaret ediyor. Bu tehditler arasında sağlık riskleri, kazalar ve uranyum madenciliği, işleme ve nakliyeden kaynaklanan çevresel hasarlar yer alıyor. Nükleer silahların yayılmasıyla ilgili korkuların yanı sıra, nükleer güç muhalifleri nükleer santrallerin teröristleri tarafından sabotajdan, radyoaktif yakıtların veya yakıt atıklarının saptırılmasından ve yanlış kullanılmasından ve ayrıca çözülmemiş ve kusurlu uzun vadeli radyoaktif depolama sürecinden doğal olarak oluşan sızıntıdan korkuyorlar. Ayrıca, reaktörlerin birçok şeyin ters gidebileceği ve birçok ciddi nükleer kaza meydana geldiği son derece karmaşık makineler olduğunu iddia ediyorlar. Eleştirmenler, bu risklerin yeni teknoloji ile azaltılabileceğine inanmıyorlar. Ayrıca, nükleer yakıt zincirinin tüm enerji yoğun aşamaları, uranyum madenciliğinden nükleer hizmetten çıkarmaya kadar, düşünüldüğünde, nükleer gücün düşük karbonlu bir elektrik kaynağı olmadığını savunuyorlar.
Enerji güvenliği açısından bakıldığında, bazı ülkeler için nükleer enerji, enerji bağımsızlığını sağlamakta. Nükleer enerji ambargolardan nispeten etkilenmedi ve uranyum, Avustralya ve Kanada da dahil olmak üzere ihracat yapmak isteyen ülkelerde çıkarılıyor. Bununla birlikte, şu anda dünya uranyum üretiminin %30’undan fazlasından sorumlu olan ülkeler: Kazakistan, Namibya, Nijer ve Özbekistan, siyasi olarak istikrarsız.
Sovacool’a (2011) göre, mevcut uranyum madenlerindeki rezervler hızla tükeniyor ve mevcut yakıtta beklenen açıklar gelecekteki tesisleri tehdit ediyor ve mevcut tesislerdeki uranyum fiyatlarının dalgalanmasına katkıda bulunuyor. Uranyum yakıt maliyetlerinin artması, nükleer projelerin uygulanabilirliğini azalttı. Ancak, IAEA’dan yapılan bir değerlendirmede, mevcut reaktör filosunun ihtiyaçlarını 40-50 yıl boyunca karşılamaya yetecek kadar yüksek kaliteli cevher bulunduğunu göstermiştir.
2010’dan sonraki on yılda, iklim değişikliği, karbondioksit ve metan emisyonlarının dünya atmosferinin ısınmasına neden olmadaki kritik rolü hakkında artan kamuoyu bilinciyle, nükleer enerji tartışmasının yoğunluğunda bir yeniden canlanma oldu. Nükleer enerji savunucuları ve iklim değişikliği konusunda en çok endişe duyanlar, fosil yakıtların yerini alacak yeni nesil nükleer teknolojiyi hayata geçirmek için çalışan bir nesil genç fizikçi ve mühendislerin yanı sıra nükleer enerjinin güvenilir, emisyonsuz, yüksek yoğunluklu enerjisine işaret ediyor.
Dr. Lütfi TAŞKIRAN
Referanslar:
- Benjamin K. Sovacool (2011). “The “Self-Limiting” Future of Nuclear Power”. Contesting the Future of Nuclear Power. World Scientific. Archived from the original on 2011-05-15. Retrieved 2011-07-29.
Yazar
