YİTERBİUM (Yb) MADDESİNİN ÇOK AYRI ÜÇ YERDE KULLANILMASI

1)      Yiterbium, Neobium gibi nadir toprak elementidir. Ayrıca fisyon ürünlerinden biridir. Polimerlere katıldığında, polimerde çapraz bağların meydana gelmesine sebep olur, malzeme son derecede kuvvetlenir. Yiterbium atom reaktörlerinde fisyon olayından da meydana gelir. Eskişehir, Sivrihisar’da 17 nadir toprak elementi vardır. Toprak çok değerlidir. Yiterbium bu elementlerden biridir.

2)      Yiterbium, otomotiv sanayiinde, elektrikle çalışan arabaların akülerinde çok kritik bir rol oynar. Akülerin ömrünü kısaltan istenmeyen malzemelerin otomatik arıtılmasını sağlar. Bu bilgiyi, Piri Reis Üniversitesi’nin organize ettiği “2017 İleri Teknolojiler 5. Çalıştayı” nda, DMA Yönetim Kurulu Başkanı Önder Yol’un “Ulusal Elektrikli Araç Üretimi” sunumundan öğrendim. Davetli panelinde “Türkiye’mizi Elektrik Enerjisine Doyuracak Dört Kestirme Yol” adlı sunumum okuyucu tarafından izlenebilir.

3)      Yiterbium’un üçüncü kullanıldığı yer çok ilginçtir. “Zaman Kristali”! Dünyada şimdiye kadar iki değişik zaman kristali inşa edildi. İki birbirinden bağımsız araştırma grubu, birisi University of Maryland’de, diğeri Harvard Üniversitesi’nde iki değişik zaman kristali inşaa edildi. Prof. Yao, “birbirinden çok farklı iki sistemde aynı olayı görmek son derecede şaşırtıcı” dedi. University of Maryland’de Ocak 2017’de, elektron spinleri karıştırılmış on tane Yiterbium iyonundan yapıldı. Durumu Fiona MacDonald şu şekilde rapor etti. “Zaman kristalinde iyonlar denge durumunda değildi, bunu yapabilmek için iki lazer kullanıldı. Bir lazer manyetik alan yarattı, diğer lazer atomların spinlerini değiştirdi. Atomların spinlerinin değiştirildiği bu zaman kristalinde sistem sadece lazer pulslarının yarı hızında spin değiştirmesi yaptı.” Harvard zaman kristalinde, elmasın içine azot atomları o kadar çok kondu ki kristal siyah oldu. Bu azot atomlarının spini yön değiştiriyordu, tıpkı Maryland Üniversitesi’ndeki Yiterbium iyonları gibi. Sonuçlar hakemlerden geçti, Nature dergisinde yayınlandı. Bu kristallerden çok yapıp kullanılmaya başlanacak. Bunların en yaygın kullanılışı, bilgisayarda kuantumla hesap yapmaktır.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

23.12.2017

NEDEN TORYUM KULLANIMI YAYGINLAŞMADI?

Yeşil çekirdek Toryumlu reaktörlerde Plutonyum üretilmez. 1960’lı yıllarda harpçi büyük ülkelerde nükleer silahlanma yarışı vardı. II. Cihan Harbi’nde hedef, birbirini en kısa zamanda alt etmek düşünülüyordu. Bir vuruşta 235.000 kişiyi öldürmek gibi. Daha önce Toryum reaktörleri yapılmış, enerji üreten sistemler bir tarafa atılıp, Plutonyum üretmek birinci sırayı almıştır. Dünya çapında bilim adamı Alvin M. Weinberg ve diğerleri Toryumun terkedilmesinin büyük yanlış olacağını söyledikleri ve yazdıkları halde Toryum bir tarafa bırakıldı.

Hiroşima’daki harp müzesinden size iki anı anlatmak isterim. Birincisi bombaya yakın bir noktada  bir hastanenin laboratuarından alınmış bir örnekte kimyasal madde dolu laboratuar şişelerinin ısıdan birbirine kaynamış olduğunu görürsünüz! İkincisi bir duvardır. Bomba patlama anında, patlama noktasından 800-1000 metre uzaklıkta bir adam arkasını duvara vermiş duruyor. Patlamada adamcağızın gölgesi duvara nüfuz ediyor, bariz bir iz bırakıyor. Japonlar duvarın gölgeli kısmını kesip müzeye yerleştirmişler. Adamcağız erimeye fırsat bulamadan buharlaşmıştı. Buna biz fizikte “süblümleşme” deriz. Daha ne dramlar... Müzede bomba atıldıktan 8 dakika sonra çekilmiş 2 salon büyüklüğündeki fotoğrafı da görebilirsiniz.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

23.12.2017

TÜRKİYE İÇİN KAÇIRILAN İKİ ÖNEMLİ FIRSAT

Kaçırılan büyük fırsatlardan birisi, 1989-1990 yılları arasında Sovyet Sosyalist Cumhuriyeti’nin parçalanması sırasında Rusya dışına çıkmak isteyen, deneysel ve teorik (kuramsal) çalışan ilim adamlarının başka ülkelerce kapışılması olayıdır. Amerika Birleşik Devletleri daha fazla Rus atom alimlerinin başka ülkelere gitmemeleri için Rusya’da büyük bir merkezde mütevazi bir ücretle onları tutmasını bildi. Türkiyemiz ancak çok az sayıda teorikçi bilim adamlarını aldı. Neden teorikçi aldı? Deneysel çalışan birçok alim vardı! Türkiye neden deneysel çalışmaz? O sıralarda, Maçka’da Türk Bilim Akademisi toplantısında Atatürk’ün gerçekleştirdiği 1933 üniversite reformu konuşuluyordu. Bir soru sorabilir miyim dedim ve şu soruyu sordum. “Efendim, 1933 reformundan bahsediyorsunuz, neden 1989-1990’da olan çok önemli olaydan hiç bahsetmiyor sunuz? Türkiye çok mühim alimleri niçin memleketimizde çalışmak üzere davet etmedi?” Cevap uzun bir suskunluk. Türkiye deneysel çalışmak istemiyor. O değerli alimler bir daha ele geçer mi?

Kaçırılan ikinci önemli fırsat Kazakistan’da gözlerimin önünde gerçekleşti. Sene 2007,  Türk Fizik Derneği’nin çok faydalı çalışmaları arasında düzenlenen Kazakistan’ın ilmi toplantısındayız. Deneyci ve teorik birçok Kazak nükleer alimlerinin katıldığı uluslararası önemli bir toplantı. Kazaklar ileri nükleer laboratuarlarını bize bütün detayı ile açtılar. Her zaman müşterek deneysel çalışma yapabileceklerini tek tek gösterdiler. Birçok Kazak alimi bizi evlerine davet ettiler. Türkçe öğrenmeye çalıştıklarını söylediler. Hızlandırıcıları, deneysel imkanlarını bize açtılar. Çok samimi bir atmosfer içinde Alma Ata’da çok güzel günler geçirdik.

Bizde olmayan bu deneysel imkanları müşterek birçok projeye dönüştürmek işten bile değildi. Türkiye bu fırsatı da kaçırdı. Deneysel çalışma istemiyor. Neden?

Doç.Dr.Çetin ERTEK

23.12.2017

5. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI

Bu çalıştay 23 Ekim 2017 tarihinde Piri Reis Üniversitesi’nde Tuzla’da yapıldı. Önemli noktaları siz okuyucularımla paylaşmak istedim.

Çalıştay Başkanı Prof.Dr. Yüksek Mühendis Oktay Alnıak idi. Açılış konuşmalarından sonra Prof.Dr. Ünver Kaynak (TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi) dünyada ve Türkiye’de orta ve yüksek irtifa insansız hava araçları hakkında güzel bir sunuş yaptı. Türkiye’nin bu işi yakından takip ettiği ve bazı başarılı noktalara vardığı kanaatine sahip olduk. Murat Kurtlar (BOSCH Sanayi ve Ticaret A.Ş.) Endüstri 4.0 ile geleceği şekillendirmek konusunda bizleri aydınlattı. Önder Yol (DMA Yönetim Kurulu Başkanı) ulusal elektrikli araç üretimi hakkında çok önemli başarılardan bahsetti. Elektrikli aracın bütün soft-ware ve hardware’ini %100 kendilerinin üretttiklerini anlattı. Bunu takip eden kısımda, Başkan Prof.Dr. Taner Berksoy (Piri Reis Üniversitesi) başkanlığında, bilgi çağı matematiği, Prof.Dr. Atilla Aşkar (Koç Üniversitesi) tarafından incelendi. Yük.Müh. Hasan Büyükkutlu, (Kutlusan Kafes San. Tic. A.Ş. Genel Müdürü) dünyada açlık tehlikesi ve gıda sanayiinde ileri teknolojiler hakkında bilgi verdi. Prof.Dr. Bilgin Kaftanoğlu (Atılım Üniversitesi) sanayi gelişiminde neredeyiz ve sanayi 4.0 devrimine nasıl intibak edeceğiz, konusunu irdeledi. BOSCH Sanayi Bölge Müdürü Murat Kurtlar endüstri 4.0 teknolojik uygulamalar hakkında örnekler verdi. Prof.Dr. Kenan Taş (Çankaya Üniversitesi), teknolojinin gelişiminde matematiğin önemini anlattı. Davetli panelinde, nükleer, plazma ve hızlandırıcı teknolojileri irdelendi. Başkan Prof.Dr. Saleh Sultansoy (TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi) kalkınmayı hızlandıran teknoloji, parçacık hızlandırıcılarını anlattı.

Doç.Dr. Çetin Ertek (ÇNAEM (E)) Türkiye’mizi elektrik enerjisine doyuracak dört kestirme yolu tanıttı. Birincisi, ergimiş toryum tuzlu reaktörler, ikincisi Kanada tipi reaktörlerde toryum kullanılması, üçüncüsü çakıl taşı tipli toryum reaktörü, dördüncüsü de hızlandırıcı yardımıyla kullanılan toryum reaktörleri. Ergimiş toryum tuzlu reaktörler Amerika’da II.Cihan Harbi’nden önce kendisini kabul ettirmiş reaktörlerdir. Toryum reaktörleri ile bomba yapılamadığı için uranyuma geçilmiştir. Toryum SAMOFAR topluluğu, uluslararası olarak  2015’te kurulmuştur. 11 partnerin yanında İsviçre ve Meksika’nın ve diğer firma ve devletlerin katılımı ile bir prototip üzerinde çalışmaktadırlar. 2017 Temmuz ayı başında İtalya’da yapılan başarılı toplantıda, Türkiye çeşitli kurumlarından 10 uzmanla toplantıya davet edilmiş ve katılmıştır. Proje üzerinde ciddi çalışılmaktadır. Nükleer ciddi ve çok çalışmak ve bilgi isteyen bir daldır. 1000 M Watt’lık bir toryum reaktöründe 24 saat/365 günde 0.44 ton toryum ve 0.44 ton uranyum tüketimi olur. Diğer tip reaktörlerde 200 ton uranyum yakılır. Eskişehir’de yılda 5000 ton nadir toprak elementleri üretilse 150 ton toryum dioksit elde edilir. Türkiyem ne olursun bunları yap. İlk 10’a hemen girersin. 75 milyar dolar her yıl cebinde kalır, dışarı gitmez. Bütün gençlere iş bulursun.

Daha sonra Piri Reis toplantısında Dr.Mehmet Hulusi Turgut (TAEK-ÇNAEM (E)) yeni nesil ileri reaktör tasarımlarını anlattı. Prof.Dr.Alemdar Hasanoğlu, temel bilimler ve ileri teknolojilerin entegrasyonunu anlattı. Prof.Dr. Beycan İbrahimoğlu (Anadolu Plazma Teknoloji Enerji Merkezi) geleceğin enerji kaynağı plazmayı bize tanıttı.

Prof.Dr. Oktay Alnıak ve Prof.Dr. Fevzi Bedir, Prof.Dr. Necdet Aslan, Doç.Dr. Yüksel Palacı katı cisimler mekaniğini anlattılar. Prof.Dr. Metin Gürü, Duygu Aydın, Pelin Sedir ve Fatih Akkurt Titanyum Floraborat ve alev geciktirici olarak kullanılmasını anlattılar. Ö.Alparslan Kaya, K. Çakır ve Doç.Dr. Yahya Bozkurt St-37 çeliğinin yüzey mekanik özelliklerinin farklı termal püskürtme kaplama yöntemleri ve farklı alaşımlarla kaplanıp değişimin incelenmesini irdelediler. NUTEK Danışmanlık A.Ş.’den Yıldıray Özbir, piezo-elektrik kristallerle direkt elektrik üretimini anlattı. Doç.Dr. Yüksel Palacı teknik seramiklerin işlenmesini anlattı. Ahmet Saim Paker plastik enjeksiyon kaplama tekniğini irdeledi. Dr. Tamer Saraçyakupoğlu, yakıt tankı üretim ve test yöntemlerini anlattı. Ayşegül Sezegen ve Dr. Yıldız Aksoy bina kabuklarında yeni yöntemleri tanıttı.

Elektrik, Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri kısmında Oktay Alnıak ve İpek Yazıcıoğlu, “Electric Conductivity and Resistivity of Aliminium Alloys for the Application of  Electric Counters” üzerinde durdular. Dr. Cenk Atlığ, süper bilgisayarlarla yüksek performanslı verimli hesaplamayı anlattı. Ünal Anzakoğulları Akıllı Şehirler ve AB Akıllı Şehir örnekleri üzerinde durdu. B.Bıkmaz, E. Çerkezoğlu, M. Akel, kanatlı kümes hayvanları için doğaya özdeş LED aydınlanma armatürünü anlattılar.

M. Çavdar, Prof. H. Bodur AC-DC dönüştürücü devrenin karakteristiğini anlattılar. Turgay Çoruhlu, tarım sektöründe soğuk plazma teknolojilerinin kullanımını bize tanıttı. Prof.Dr. Arsev Eraslan Apollo yazılımları ve Türkiye’de milli uçak yazılımları hakkında deneyimleri anlattı. T. Kayaarası, “Enerji Kaynaklarının Kullanımında İleri Teknoloji” yi irdeledi. S.E. Kızışar, “Geleceğin Enerji Kaynağı: Plazma” yı anlattı. D. Özcan ve Prof.Dr. Ayşe Nilgün Akın “Katalitik Teknolojiler ve Sürdürebilirlik”  hakkında bilgi verdiler. R.T. Sirmen renk kodlarının kullanımındaki sorunları anlattı. S. Turgut, Dr. Erkan Karacabey ve Prof.Dr. Erdoğan Küçüköner, “Gıda İşlemlerinin Değerlendirilmesinde Kemometrik Yöntemler” üzerinde durdular. Y. Turgut, S. Turgut, Dr. Erkan Karacabey ve Prof.Dr. E. Küçüköner, “Ohmik Isıtma İşlemi ve Gıda Endüstrisinde Kullanım Alanları” nı anlattılar. Oktay Alnıak “Üniversite-Sanayi İşbirliği” hakkında görüşlerini sundu. İlker Dağlıoğlu, büyük şehirler için stratejik su depolama sistemleri ve deniz platformlarını anlattı. Dr. Ergün Demirel sosyal bilimlerde ileri teknolojilerin kullanılmasını irdeledi. Dr. T. Erkmen “Technological Invention on Maritime Transport Activity” hakkında bilgi verdi. Uzakyol Kaptanı C. Güllapoğlu, simulatör uygulamalarında yeni bir yaklaşım: PRU simulatörlerini anlattı. Yusuf  Fuat Gülver, “Teknolojiye Yön Veren Türk Mühendislerinden Beşi: F. Erdoğan, A.C. Eringen, S. Kakaç, T.N. Veziroğlu ve L.A. Zade” yi anlattı. Prof.Dr. Seigo Hashimoto, “Major Advancements on Marine Diesel Engine” hakkında konuştu. Doç.Dr. Onur Lenk, Çevre ve İnsana yönelik coğrafya üzerinde durdu. Doç. Y. Palacı, M. Olgun “Denizcilikte Yapısal İntikal ve Eklemler” i anlattı. Prof.Dr. Tamaz Vashakmadze ve Yusuf Fuat Gülver, “Uluslararası Bilim-Teknoloji-Eğitim İşbirliği İmkanları” nı anlattılar.

Kapanış panelinde on değişik üniversiteden on profesör görüşlerini anlattılar.

16.12.2017

Doç.Dr.Çetin ERTEK

NEDEN ERGİMİŞ TUZLU TORYUM REAKTÖRÜ (ETR)?

1.      Ergimiş tuzlu toryum reaktörü şu anki Türk teknolojisine uygun.

2.      Elektrik üretim verimi mevcut reaktörlere göre daha yüksek.

3.      Reaktör kurulması ve üretim maliyeti daha düşük.

4.      600-800^o C’ta ergimiş Toryum-Uranyum Lityum Florür karışımı sıvı halde dolaşım halindedir. Toryum Florür ve U-233 florür hemen çevresindedir. Toryum-232 içine bir nötron girer fisyon yapan U-233 meydana gelir.

5.      Yakıt 1400^o  C kadar ısınsa bile kaynamaz, sıvılığını korur.

6.      Öteki reaktörlerdeki gibi su ile soğutulmaz, hidrojen patlamasına sebep olmaz.

7.      Sıvı yakıt sisteminin patlama riski yoktur.

8.      İzotopların suya, toprağa, atmosfere karışması yoktur.

9.      Sıvı tuz karışımı çok ısınırsa alttaki tıpa kendiliğinden erir ve sistem alt kritik olur.

10.  ETR bir kere çalıştırıldıktan sonra kendi kendine güvenli çalışır.

11.  Akkuyu nükleer atıklarını yakma kabiliyetine sahiptir.

12.  Plutonyum üretimi hemen hemen yok gibidir.

13.  Atıkların ömrü onbinlerce yıl değil 300 senedir.

14.  ETR’lerde elektriğe çevrim verimi % 42-48 kadardır. Ötekilerde % 30-33’tür.

15.  Hemen yakınındaki kimya, metalurji tesislerini de besleyebilir.

16.  Aynı zamanda ısı da üretebilir.

17.  Ayrıca hidrojen üretebilir.

18.  Başlangıçta düşük zenginlikte U-235 ce zengin UF₄ kullanılır, U-233, U-235’ten sonra devreye girer.

19.  1000 Mwe lik bir reaktör 24 saat/365 günde 0.44 ton Toryum ve 0.44 ton Uranyum tüketimi olur. Ötekilerde 200 ton Uranyum gerekir. Bu kadar büyük fark şundan ileri gelir: Uranyumun iki izotopu vardır. U-235 ve U-238. U-238’in yüzdesi %99.3’tür. Uranyumda sadece U-235 fisyon yaptığından ve enerji ürettiğinden ötürü Uranyumun tamamını çok yakmak gerekir.

20.  Eskişehir’de yılda 5000 ton NTE (Nadir Toprak Elementleri) üretilse, 150 ton Toryum dioksit elde edilir.

21.  17 ülke Toryum reaktörü üzerinde çalışıyor.

22.  Temmuz 2017 başı, beş kişilik Türk ekibi Politeknik-Milano Como toplantısına katıldılar. Biz ikinci kere katıldık.

23.  2015-2019 yılları arasında tamamlanması öngörülen bu proje iyi ilerlemektedir.

24.  Toryum fisyon ürünlerinin %84’ü kararlı oluyor.

25.  Riskleri, bilinen reaktörlere nazaran daha az olduğundan Yeşil Nükleer Enerji olarak tabir edilmektedir.

26.  Th reaktörleri niçin uzun müddet devrede kalmadı?

27.  Gas fisyon ürünleri sirkülasyon pompaları tarafından verimli bir şekilde atılır.

28.  Yakıt tuzu (-) sıcaklık katsayısına sahiptir, güvenlidir.

29.  Reaktör gücü kontrol çubuğu olmadan “power demand” değiştirilerek elde edilir. Silindirik blanket U-233 üretir. Fluorination ile elde edilir.

30.  MSR “reactivity feedback”  için çok uygundur. “Decay heat removal” çok kolaydır. Reaktör çoğaltıcı (Breeder) olarak çalışabilir. Anında istenen aktinidler içinden çekilip alınabilir. (Reaktörü durdurmadan).

31.  60-80 sene çalışıp size elektrik enerjisi sağlıyor, üstelik istenmeyen tehlikeli atık malzemelerini “para ile” yakıyor. Atık masraflarını ortadan kaldırıyor. (Kaynak: J. Serp et.al “MSR in generation IV, Overview and Perspectives” Progress Nucl.Ener.2014)

32.  Gaz fisyon ürünleri verimli bir şekilde temizlenir. (Kaynak: E.S. Bettis et.al “The aircraft reactor experiment design and construction” Nuc.Sci.and Engineering 2, 804, 1957 Yazar: Delf Univ. Of Technology Prof. Jan Leen Kloosterman.

33.  Aktinitleri recycle kapasitesine sahiptir.

34.  Hızlı nötron spektrumunda çalışabilir. Yakıt tuz kompozisyonu reaktör çalışırken bile kolaylıkla değiştirilebilir. (Yakıt elemanları katı olmadığı için.)

35.  Endonezya projesi Thorcon (ABD) yürütmektedir. 2.4 US-cent/kwh olacak. 2020’de ticari üretime geçecek. Okuyucularım maliyeti Akkuyu ile karşılaştırabilirler.

16.12.2017

Doç.Dr.Çetin ERTEK

Prof.Dr. Ahmet ŞAŞMAZ'ın Toryumlu mineralin kısa dönemde fareler üzerine olan etkisi hakkındaki makalesi

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969804317305304?via%3Dihub

Abstract

The present study was to investigate the alteration of biochemical and hematological parameters on the rats exposed to natural radiation caused by britholite mineral (REE, Ca, Na)5 [(Si,P)O4]3(OH,F) within 15 days. Britholite was collected from Kuluncak mining area, Malatya, bearing radioactive 232Th isotope (average 2.68% ThO2), which is rare earth elements found high amounts. Britholite is toxic for the living animal and human and emits the radiation to natural surroundings about 0.8 R/h due to its radioactive 232Th properties. In this study, animals were divided to two groups, one groups exposed to 232Th, the other group was served as control group. All animals were fed with same food and water during the experimental study (15 days). After 15 days, the hematologic and biochemical parameters (Na, K, Ca, P, Cl, Mg, glucose, cholesterol, HDL, LDL, albumin, Uric acid, AST, ALT, total protein, Fe, urea and creatine level and hormonal parameters (TSH, T3 and T4)) were analyzed The levels of serum triglyceride in the ionizing radiation group generated by 232Th isotope (p < 0.05) statistically significantly increased compared with control group value. Lymphocytes, TSH, T3 and T4 decreased in the ionizing radiation group generated by 232Th isotope while neutrophils increased in the ionizing radiation group generated by 232Th isotope. The rats exposed to ionizing radiation generated by 232Th isotope caused significant changes in the hematological and biochemical parameters and the most significantly alteration was observed in the thyroid hormonal levels, which might be due to high radiation doses within short time. These results should be kept in mind to maintain healthy life in people who lives in britholite mineral vicinity.

Keywords

Britholite

232Th

Biochemical

Hematologic analysis

Radiation

NÜKLEER FÜZELER ATILIRSA DÜNYAYA YAYILACAK RADYOAKTİVİTENİN ÖNEMİ..

Son günlerde ABD ile Kuzey Kore arasında, nükleer füze atılmasıyla ilgili söz düellosu medyanın ilk haberi! Kuzey Kore 3400 km uzaklıkta Pasifik’teki Guam adasında bulunan ABD üssünü vurursa ve buna ABD Kuzey Kore’ye nükleer başlıklı füzelerle karşılık verirse, füzelerin düştüğü bölgelerde insanların ve her şeyin yok olmasının yanı sıra, ortaya çıkacak radyoaktif toz ve duman bulutundan dünyaya olacak ‘radyoaktif yağışın’ önemi de gözden uzak tulmamalı.

Atom başlıklı bir füze havalanırken..

Nükleer başlıklı füze (ya da atom bombası) düştüğü yeri ve çevresini yok etmekle kalmayacak, patlama sonrası zamanla atmosferden taşınacak radyoaktif maddelerle dünyanın bir çok bölgesini de etkileyecektir. Bunun ayrıntılarına girmeden önce, dünyadaki nükleer başlıklı füzelerle ilgili durumu gözden geçirelim.

a)

b)

c)

a)Rus nükleer başlıklı füzelerinden biri                   b)Atom bombası Patlaması    c)Kuzey Kore lideri

Dünya’da hangi ülkelerde kaç adet nükleer füze var?

Bugün, Atom silahlarını engelleme sözleşmesine göre resmen 5 ülke, atom silahlı devletler olarak kabul edilmiştir. Bunlar: ABD, Rusya, Fransa, Çin ve Büyük Britanya. Bunlar dışında, bu sözleşmede bulunmayan İsrail, Hindistan, Pakistan ve Kuzey Kore’de nükleer silahlar bulunduğu biliniyor. Ayrıca 5 Nato ülkesinde de bunlar yerleştirilmiş durumda.

1991’den önceki Soğuk Savaş döneminde ABD ile Sovyetler arasındaki karşılıklı restleşme sonucu nükleer füzelerin toplam sayısı 70 bin’den fazlayken, 2016’da karşılıklı anlaşmalarla toplam sayı 15.395 adete inmiştir /1/. Toplamın dağılımı şöyle: ABD: 7.000,  Rusya: 7.290 , Fransa: 300, Büyük Britanya: 215, Çin: 260, Pakistan:130, Hindistan: 120, İsrail:80 ve Kuzey Kore: 10 adet (tahmin).

Nükleer silahları her isteyen devlet kullanabilir mi?

Den Haag’da uluslararası mahkemenin 1996’da aldığı bir karara göre, bunların kullanımı yasaklanmıştır. Ancak herhangi bir ülkenin yaşam, kalım durumu söz konusuysa, savunma amaçlı olarak bunlar kullanılabiliyor. Daha önce, 1968’de 170 ülkenin imzaladığı Atom silahlarının kullanımı ve yayılmasını engelleme anlaşmasına göre, yukarıdaki 5 ülke dışındaki ülkeler atom enerjisini sadece barışçı amaçla kullanmayı kabul etmişlerdir (nükleer santrallardan elektrik üretimi gibi). Nükleer enerjinin barışçı amaçlı kullanımını IAEA (Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı) denetliyor.

ABD Başkanı tek başına atom silahı kullanılması emrini verebiliyor mu?

ABD Başkanı, ülkesinin durumunu kritik gördüğü anda, savunma amaçlı olarak, Kongre’nin onayını almadan da, sivil ve askeri danışmanlarıyla görüşerek, nükleer füze kullanım emrini verebiliyor.

Nükleer Füzeler düştükleri noktadan hangi uzaklıkta ne ölçüde etkili olabiliyorlar?

Örneğin 10 kilotonluk (TNT eşdeğeri) bir atom bombası patladığı anda, güneşten 1000 kat daha fazla bir parlaklıktaki ışık etkisiyle gözleri kör ederken,  sıcaklığı milyon derecede 300 m çaplı bir ateş topu olarak patlıyor ve yakındaki tüm canlıları yok ediyor, çevreyi çok büyük bir basınç dalgasıyla harabeye çeviriyor. Ateş topu genleşerek 5 km kadar uzaklıkta da son derece etkili oluyor. Patlama eğer bulutlu kapalı bir havada olursa etkisi biraz daha az olabiliyor. 30 km uzaklıkta bile deride yanmalar görülebiliyor.

Atom bombası patladığında, ortaya çıkan çok büyük enerjinin dağılımı ise şöyle:

Toplamın %50’si basınç dalgasında, %35’i ısıl enerjide (yayılan sıcak dalgada), %5’i ani çok parlak ışıkta ve %10’u da daha sonraki yağışlardaki radyoaktif maddelerde (fall out) toplanıyor.

Nükleer radyasyon ve radyoaktivite etkisi

Başlangıç radyasyonu: Bu, patlamadan hemen sonraki ilk dakika içinde ortaya çıkan, daha çok yüksek enerjideki gama ve nötron ışınları ya da radyasyonudur. Bu çeşit ışınlar daha sonraki dakikalarda da etkinliği epey azalarak yayılıyorlar. Bu başlangıç radyasyonu, patlamada ortaya çıkan toplam radyasyonun %5’i kadar olmakla birlikte, çok etkindir. Uzaklarda kurtulan halk ise radyasyonun uzun süreli etkisiyle hasar görebiliyor.

Artçı nükleer radyasyon ya da dünyaya yayılacak radyoaktivite

Havadaki toz ve duman tanecikleriyle birlikte, etkin atmosferik akımlarlarla, patlamada ortaya çıkan çok çeşitli 300 kadar radyoaktif maddenin çeşitli yöre ve ülkelere taşınması oralarda zamanla çeşitli hastalıklara neden olabilir. Havadaki radyoaktif maddeler daha sonra atmosferden daha üst katmanlara da taşınarak zamanla (20-30 yıl sonra bile) dünyanın çeşitli bölgelerinde yağışlarla yer yüzüne iniyorlar ve  besinler yoluyla insanlara etkili olabiliyorlar. Bunlar kanser riskini artırıyor.

Pasifikteki adaya ve Kuzey Kore’ye atılabileceği konuşulan nükleer füzelerin o bölgelerle birlikte, dünyanın hangi ülkelerini radyoaktiviteyle etkileyebileceği ise önceden kestirilemez. Bu, o günlerdeki atmosferdeki hareketlere, rüzgarların yönüne ve yağışların olup olmayacağına bağlı olduğu gibi, toplam kaç adet, hangi cins ve kaç kiloton büyüklüğünde uranyum ya da plütonyum bombası atıldığına bağlıdır. Atom bombası patlatıldığında atom çekirdeklerinin bölünmesinden ortaya çıkan uzun yarılanma süreli 300 kadar çeşitteki radyoaktif maddelerin dünyanın bir çok bölgesini daha uzun yıllar (20-30 yıl gibi) az ya da çok etkilemesi beklenmelidir. 1963 öncesi atmosferde yapılan nükleer bomba denemeleri sonucu ortaya çıkan radyoaktif maddelerle yüklü bulutlardan yeryüzüne yağışlarla inen radyoaktif maddeler (fall out), daha sonraki yıllarda dünyanın bir çok bölgesindeki besinleri etkilemiştir Özellikle (fall out) yağışlarıyla şu radyoakatif maddeler yeryüzüne iniyor: Sezyum (Cs 137), Stronsyum (Sr90) , Plütonyum (Pu 239–240), Amerisyum (Am241) ve İyot (I 131).  O zamandan kalan radyoaktif maddelerden bazıları bugün bile çok az da olsa toprakta bulunuyor.

Umarız nükleer füzeler hiç bir zaman kullanılmaz, gerek patlama bölgesinde çok büyük kayıp ve hasar ortaya çıkmaz, gerekse dünyanın çok uzak bölgelerinde bile insanlar radyoaktif maddelerden olumsuz etkilenmezler.

Öte yandan, nükleer santrallara karşı gösterilen duyarlığın, nükleer silahların yayılmasına ve kullanılmasına karşı da gösterileceğini, bu konuda da daha etkin çalışmalar ve etkinlikler yapılacağı beklenir. Nükleer füzeler atılmasa da  yer altında yapılan bir dizi atom bombası denemelerinde ortaya çıkan 300 kadar çeşitteki radyoaktif maddenin nerelerde ve ne ölçüde biyolojik sisteme katılabileceğinin de araştırılması önemlidir. Üstelik bunların, nükleer santralların atıklarının depolandığı özel varillerde değil, yer altında açık olarak toprağa ve dolayısıyla biyolojik sisteme karıştığı düşünülürse..

Not: Bu yazı HBT dergisinin 77.sayısında yayımlanmıştır.

.................

/1/ https://www.sipri.org/yearbook (Dünya’daki silahlanma, silahsızlanma ve güvenlik)

Yüksel Atakan, Dr., Radyasyon Fizikçisi, 

Almanya, ybatakan@gmail.com

Kuzey Kore hidrojen bombası mı denedi? Dr.Yüksel ATAKAN'ın 6 Eylül 2017 HBT de yayınlanan yazısı

Kuzey Kore TV’leri, 3 Eylül 2017 günü, yeraltında bir hidrojen bomba denemesi yapıldığını açıkladı. Bunun, gerçekten bir hidrojen bomba denemesi olup olmadığı tartışılıyor. Çünkü hidrojen bombasının yapımı ve planlandığı gibi patlatılması, bilinen atom bombası yapımına göre çok daha zor ve ileri bir teknoloji gerektiriyor; bunun ise Kuzey Kore’de bulunduğu sanılmıyor. 6,3 büyüklüğünde deprem oluşturan, Kuzey Kore’nin 100 km çevresinde, Güney Kore, Çin, Japonya’da, hatta ABD ve AB ülkelerinde sinyalleri alınan yüksek şiddetteki patlamanın, hidrojen bombasından değil de, büyük güçte bir atom bombası denemesinden kaynaklanmış olacağı düşünülüyor.

Patlamadan 12 dakika sonra, 8200 km uzaklıktaki Bavyera’da bile depremin sinyalleri alındı. Eğer gerçekten de bu bir hidrojen bombası denemesiyse, o zaman Kuzey Kore’nin, ABD’ye karşı elini çok kuvvetlendirmiş olacağı ileri sürülüyor. Çünkü böyle bir bomba Hiroşima’ya atılandan 1000 kat daha etkili olabilir ve tek bir hidrojen bombası, sınıra 50 km uzaklıktaki Seul’e ve daha uzaktaki Tokyo’ya hatta Chicago’ya atıldığında bir anda canlı bırakmayabilir, her şeyi yok edebilir.

Bilindiği gibi hidrojen bombasından çok daha güçsüz olan atom bombaları,  II. Dünya Savaşı'nda Japonya’ya atıldığında, ilk anda 100.000 daha sonra da bombaların etkisiyle 130.000 kişi ölmüş, Hiroşima ve Nagazaki’de taş üstünde taş kalmamıştı. Atom bombalarından kurtulan uzaktakiler ise özellikle kan kanserine yakalanmışlardı.

        

Kuzey Kore’de bombanın patlatıldığı yer (x)  ;  Pasifikteki ilk hidrojen bomba denemesi (ABD, 1952)

Hidrojen bombası nedir? Hidrojen bombasıyla atom bombası arasındaki fark?

Hidrojen bombasında ortaya çıkan enerji, hidrojen gibi hafif atom çekirdeklerinin çok yüksek basınç ve milyonlarca derecedeki sıcaklık altında kaynaşmasından (fusion, füzyon) ortaya çıkıyor. Bu çeşit tepkimeler Güneş’te sürekli oluyor. Atom bombasında ortaya çıkan enerjiyse, uranyum ve plütonyum gibi ağır atom çekirdeklerinin bölünmesinden (fission, fisyon) ortaya çıkıyor ve bunun kontrollü çalıştırılması nükleer santrallerde oluyor.

Hidrojen bombasının çalıştırılabilmesi için gereken yüksek basınç ve sıcaklık ise, bomba kapsülünün ilk bölümüne konan atom bombasıyla sağlanabiliyor. Böylelikle hidrojen bombasında, atom bombası ateşleme fitili gibi kullanılıyor. Bunun, patladığı anda, ikinci bölümdeki hidrojen gibi hafif atom çekirdeklerini tepkimelerle kaynaştırıp, bir anda harekete geçirerek ortaya çıkacak devasa enerjiyle patlatılması çok üstün bir teknoloji gerektiriyor ki bu da hiç kolay değil ve Kuzey Kore’nin bunu başardığına bu nedenle inanılmıyor.

Kapsülün atom bombası bölümünde, fisyona (bölünmeye) uğrayan ağır atom çekirdeklerinden ortaya çıkan çok sayıda nötron, kapsülün termonükleer bölümündeki lityumdan, trityum ve helyum üretiyor. Trityum ise çok yüksek sıcaklıkta döteron (ağır hidrojen) ile kaynaştığında (fusion) çok büyük bir enerji açığa çıkıyor ve hidrojen bombasının devasa gücü bundan kaynaklanıyor.

₂He⁴: Helyum;  ₁H³ : Trityum

Hidrojen bombası daha önce patlatıldı mı?

Hidrojen bombasını ilk kez 1 Kasım 1952 günü ABD, "Operation Ivy Mike" adıyla Pasifik okyanusundaki Mercan adalarında (Atol) denedi. 1 yıl sonra Sovyetler, daha sonra Fransızlar, İngilizler ve Çinliler de denemeler yaptılar. Bunlar prototipler olup, gerçekten kullanılabilir bir hidrojen bombası bugüne kadar hiçbir yere atılmadı, savaşlarda kullanılmadı.

Hidrojen bombası patlatıldığında ortaya çıkacak radyoaktivite?

Yeraltı patlamalarında daha çok hidrojen bombasının ilk bölümündeki atom bombasından çeşitli radyoaktif maddeler toprağa, biyolojik sisteme ve sızıntıyla ya da yarıklardan da atmosfere karışabilir. Bombanın gücüne ve atmosferik hareketlere göre radyoaktif maddeler çeşitli bölge ve ülkeleri etkileyebilir. Bombanın ikinci bölümündeki hafif atom çekirdeklerinin çevreye etkisi, atom bombasından çok daha azdır. Buna rağmen vücuda besinler yoluyla önemli bir etki 12,6 yıl yarılanma süreli trityumdan gelebilir.

Çin yetkili kurumları, Kuzey Kore’de 03.09.2017 günü patlatılan bombadan kaynaklanan herhangi bir radyoaktif madde ölçülemediğini bildirdiler.

Hidrojen bombasının havada patlatılması sonucu ortaya çıkacak radyoaktif maddelerin çeşitli bölgeleri ve çok uzaklardaki ülkeleri bile zamanla etkilemesi beklenir.

Düştüğü kentte ise her şeyin son bulacağı açıktır. Bombanın hiçbir yere atılmayacağı umulur.

Bu konuda ve radyasyonla ilgili ayrıntılı bilgiler için:

/1/  The Hydrogen Bomb Tests in Perspective: Lawful Measures for Security64 Yale L.J. 648 (1954-1955)
/2/ https://en.wikipedia.org/wiki/Thermonuclear_weapon
/3/ https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion
/4/ American atomic strategy and the hydrogen bomb decision DA Rosenberg – The Journal of American History, 1979 - JSTOR
/5/ Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb  Richard Rhodes and Reviewed by Art HobsonAmerican Journal of Physics 64, 829 (1996);
/6/ ‘Radyasyon ve Sağlığımız?’ kitabı , Y.  Atakan, Nobel yayınları 2014

 Yüksel Atakan, Dr.,Radyasyon Fizikçisi, Almanya / ybatakan@gmail.com

AKKUYU NÜKLEER SANTRALI ve DEPREM

7 Temmuz 2017 günlü medyada /1/ yer alan bir haberde şöyle deniyor:

„Avrupa Parlamentosu,Akkuyu Nükleer Enerji Santralı projesinin,bölgenin güçlü depremlere eğilimli olduğu gerekçesiyle durdurulmasını istedi. Tehlikenin yalnızca Türkiye’ye değil, aynı zamanda tüm Akdeniz bölgesine karşı bir tehdit olduğu öne sürüldü“.

4 reaktörlü Akkuyu nükleer santralının maket resmi (Öndeki ilk blokta, gubbeli olan reaktör binasıyla türbin, jeneratör ve yardımcı sistemlerin yer aldığı binalar gösteriliyor)

Akkuyu çevresinde ileride yaşanabilecek en yüksek depremin büyüklüğünü, 'çevreye ve santrala olabilecek etkisini’ ilgili deprem uzmanlarına bırakarak, biz bu konudaki yazımıza, özellikle  Japonya’da sık sık büyük depremler olmasına rağmen,  depremlerin,1980’lerden sonra  zaman zaman devreye giren 54 nükleer reaktöre  önemli bir etkisi  olmadığını, depremlerde hasar görmeyen reaktörlerin daha sonra, yine eskisi gibi işletildiklerini belirterek başlayalım. Bunun nedeni Japonya’da nükleer santralların beklenen en büyük depreme dayanacak şekilde projelendirilmesi ve sismik dalgaları iyi ileten (deprem enerjisinin soğurulmadığı) kaya taban üzerinde kurulmuş olmalarıdır. Örneğin 1995’deki 7,2 büyüklüğündeki Kobe-Osaka depreminde bir çok bina yıkılırken, 110 km çevresindeki nükleer reaktörler bu depremden etkilenmemiş ve reaktörler planlandığı gibi anında otomatikman durdurulmuşlardır /2,3,4/. Rektörlerin otomatik durdurulması 2004, 2005, 2007, 2009 ve 2011 depremlerinde de olmuş Japonya’daki nükleer santrallarda hasar ve kaza olmamıştır. Hatta 1999 Taivan depreminde de Japonya’daki 3 nükleer reaktör otomatik olarak durmuş ve 2 gün sonra tekrar çalışmaya başlamıştır.

Konuyu biraz daha açarsak: Japonya’da nükleer santralların çalıştırıldığı son 35 yıldır depremler nedeniyle, reaktör binalarının yıkılması, reaktör kabının , türbin ve  birincil / ikincil devre elemanlarının (primary /secondary system components) kırılmaları, kopmaları, dağılmaları ya da büyük hasar görmeleri ortaya çıkmamıştır. Bu durum, Mart 2011’de Japonya’da ilk kez kaydedilen 9 büyüklüğundeki depremde de o gün işleyen reaktörlerle birlikte, 70’li yıllarda yapılan oldukça eski teknolojideki Fukuşima reaktörleri için de geçerlidir. Bu büyük depremde Fukuşima’daki reaktörler anında otomatik olarak durdurulmuştur. Depremin tetiklediği Tsünami sularının santralın alt katlarını basmasıyla, reaktöre su basan pompaları çalıştıracak dizelli ivedi elektrik üreteçlerinin sular altında kalması sonucu reaktörlerin soğutulamaması, uranyumlu yakıt elemanlarının ergimesiyle olmuştur. İvedi elektrik üreteçlerinin üst katlara çıkarılması uzmanlarca yıllardır önerilmesine rağmen göz ardı edilmiştir. Fukuşima kazasından sonra, Japonya’da bugün işletilme durumunda olabilecek  42  reaktörde dizelli ivedi elektrik üreteçleri üst katlara çıkarılmıştır. Kısacası büyük deprem ve Tsünami’ye rağmen eğer dizelli elektrik üreteçleri ihmal edilmeyip üst katlarda olsaydı, reaktörler soğutulabilecek ve kaza olmayacaktı. Nitekim Japonya’daki diğer nükleer santrallarda bu büyük depreme rağmen bir kaza olmamıştır.

Haritada Japonya’daki nükleer reaktörlerin yerleri ve adetleri gösteriliyor.  9 büyüklüğündeki 11 Mart 2011 depremi, Fukuşima’nın çok yakınındaki (kuzeyindeki)  Onagava reaktörleriyle Japonya’da o gün işleyen tüm reaktörlerde herhangi bir hasara ve kazaya neden olmamıştır /3/. Açıklama: kırmızılar:  BWR: kaynamalı, PWR: basınçlı sulu çalışmakta olan reaktörler, içi boş olanlar: yapımı süren reaktörler, maviler: yakıt dönüşüm tesisleri (dolular: çalışanlar, boşlar: yapımı sürenler, Kutucukların sayısı: reaktörlerin ya da tesislerin sayısı), 1995 depreminin olduğu Kobe/Osaka haritadaki Kumatori yakınındadır.

Japonya’da nükleer santralların güvenlik sistemleri yeniden baştan aşağı incelenerek, gerekli onarım ve yenilemelerin yapılması bugün de sürmekte, santrallar teker teker çalıştırılmaya başlanmıştır (Bugün 2 reaktör çalışmakta, 9 planlanmakta ve 3 reaktör de önerilmektedir /5/). Ayrıca  Atom Enerjisi kurumu çok daha sıkı yönetmelikler yayınlamıştır; ancak bunların yerine getirilmesi koşuluyla Fukuşima kazasından sonra durdurulan 42 santrala yeniden işletme izni verilebilecektir. Fukuşima kazasından sonra ‘nükleer ve  radyasyon güvenliğ’ Japonya’da bugün nükleer santralların çalıştırılabilmesi izni için her şeyden önce gelmektedir.

Akkuyu santralı için çıkarılacak sonuç

Proje çalışmaları epey ilerleyen Akkuyu santralının kurulmasından Türkiye’nin ve Rusya’nın vazgeçebileceği pek beklenmez. Bu durumda:

Gerek Japonya’da gerekse benzer büyük depremlerin yaşandığı diğer ülkelerin deneyimleri göz önüne alındığına (ki bugün dünyada çalışan 446 reaktörin %20’si (90 adeti) deprem bölgelerindedir /2/), önemli olan Akkuyu“daki ve Türkiye’de kurulacak diğer nükleer reaktörleri, beklenen deprem büyüklüğünden bir üst büyüklüğündekine dayanabilecek teknolojide kurmak, santralın planlanmasında, yapımında ve işletilmesinde  uluslararası standartları uygulamak, Japonya’daki nükleer santralların deprem güvenliğini yakından incelemek, ayrıca ‘nükleer ve radyasyon güvenliği’yle ilgili tüm sistemlerde kalite kontrollarını uzmanlarına yaptırmak, bu konuda tasarrufa gitmemektir. Eğer Fukuşima santralını işleten TEPCO şirketi, uzmanların uyarılarını dikkate alıp dizelli üreteçleri  üst katlara çıkarmakla ilgili belki 10-15 bin dolar giderden tasarruf etmeseydi, reaktörler susuz kalmayacak ve bu kaza olmayacaktı. Kaza sonrasında oluşan hasarın kaldırılmasının 30 - 40 yıl süreceği ve 100 milyar doları geçeceği, reaktörlerin güvenli çalışabilmesinden tasarrufun ve uzmanların uyarılarına uymamanın ne kadar yanlış olduğunu gösteriyor /6,7,8/). Ayrıca Fukuşima’nın 20 km çevresindeki halkın radyoaktif sezyumla kirlenen ev ve bahçelerinden yıllarca ayrı kalmaları, travma / depresyon geçirmeleri de unutulmamalı ve bunlar Türkiye’de kurulacak nükleer santrallar için alınacak dersler olmalıdır /8/.

Son söz: Bu yazımız, Akkuyu deprem bölgesi olmasına rağmen nükleer santral kurulsun, bir şey olmaz!, tezini savunmuyor. Nükleer santral orada kurulacaksa ya da kuruluyorsa  Japonya örneğiyle depreme güvenli santrallar kurulsun diyor.  Türkiye’de ileride kurulacak nükleeer santrallar için deprem riski çok az olan, su kıyısında, kaya / granit tabanlı uygun yer olup olmadığını ise ilgili uzmanların araştırmalarına ve önerilerine bırakıyoruz.

....................

Kaynaklar

/1/ http://enerjienstitusu.com/2017/07/07/apden-turkiyeye-cagri-akkuyu-ngs-projesini-durdurun/

/2/http://www.world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/nuclear-power-plants-and-earthquakes.aspx

/3/https://www.iaea.org/sites/default/files/protection040912.pdf

/4/ https://cnpp.iaea.org/countryprofiles/japan/japan.htm

/5/http://www.world-nuclear.org/information-library/facts-and-figures/world-nuclear-power-reactors-and-uranium-requireme.aspx

/6/Ülkemizde kurulacak nükleer santralların radyasyon güvenliğiyle ilgili öneriler,Teknik Rapor, 50 Sayfa, Atakan, Y., Fizik Müh. Odası, www.fmo.org.tr

/7/Radyasyon ve sağlığımız? kitabı, Atakan,Y., Nobel yayınları 2014,  https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html

/8/ http://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/toplum/kazadan-6-yil-sonra-fukusimada-durum-alinacak-dersler

Yüksel Atakan,

Dr. Fizik Y.Müh. Almanya,

 ybatakan@gmail.com