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

FİGES VE TÜBİTAK’TA YAPILACAK FAALİYETLER

Sivrihisar’da 380.000 ton Toryum ve ender toprak elementleri bizleri bekliyor. Türkiye’nin yalnızlığa itildiği bu günlerde bağımsız olarak bu Toryum’dan elektrik üretmek en öncelikli programımız olmalı.

Amerika’da 10 bin civarında uzman teknik elemanımız var. Kanada’da elemanımız CANDU reaktöründe Toryum aktiviteleri yapmakta. Kendisi ile derhal bir iletişim kurmalıyız. Diğer ülkelerde de reaktörler konusunda uzmanlarımız çalışıyor. Yurt içinde değerli uzmanlarımız var. TÜBİTAK ve FİGES’in kendi aralarında imzaladıkları protokol genişletilmeli, daha bir çok kuruluşla birlikte Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezini de kapsamalıdır. Teknik Üniversitelerin, Enerji Enstitüsü ve benzer diğer enstitüler taşın altına ellerini koymalıdırlar. Ender topraklar için ihaleler derhal açılmalıdır. Ender toprak elementleri elde edilirken, kenarda biriken Toryum, paralel olarak Çekmece’de yakıt elemanı üretilmek üzere derhal işletilmelidir. Türkiye’mize yılda 75 milyar dolar gelir getirecek bu kaynak derhal harekete geçirilmelidir. Bunun yanında ender toprak elementler ihaleyi kazanacak olan firmaya müthiş kar getirecektir. FİGES gemiler inşa eden dünya çapında iftihar ettiğimiz yüksek seviyede bir (simülasyon) benzetişim firmamızdır. FİGES ve Çekmece diğer kıymetli kuruluşlarımızla birlikte, geniş bir çalışma programı dahilinde, elektrik enerjisine dönük çalışmalara yoğun bir gayretle zaten başlamış durumdadır.

Malzemelerin nötronlara karşı gösterdikleri girişim ihtimalleri, nötron tesir kesiti olarak tarif edilir. Bunların yani her nötron enerjisinde her malzemenin tesir kesitini bildiren kütüphaneler vardır. Bunlara kütüphane denir. Bildiğimiz kütüphane ile ilgisi yoktur. Bunlar reaktör yapı malzemelerine ait verilerdir. Bir tanesinin adı ENDF/IV kütüphanesi. Bunlar hesap yapacak ekiplerin kullandığı daha önce ölçülmüş verilerdir. Reaktör hesabında ANISN transport teori kodu bunu kullanır.

Difüzyon Teorisi hesapları, transport teorisi hesapları, Monte Karlo hesapları bu verilerle yapılır. Büyük bilgisayar kodlarıdır. Bunların yanlışsız icrası sonucu reaktör hesapları yapılır.

Bu hesaplar yapılır, inşa edilen proto-tip deneysel sistemlerde yapılan deneylerle karşılaştırılır. Hesabın doğruluğunu başka nasıl anlayabilir siniz? Deneyin doğruluğunu da hesapla kontrol edersiniz. Monte-Karlo hesaplarının doğruluğu da mesela transport teori hesapları ile bağımsız olarak karşılaştırılır. Simülasyon çalışmaları bilgisayarlarla probleme çok yardım eder. Radyasyon altında reaktörlerin zamanla yorgunluğu, aşınması, atomların yer değiştirmesi, boyut değiştirmesi, DPA (displacement per atom) kontrol altındadır. Bilgimizin az olduğu noktalarda, “benchmark” kontrollü düzenekler kullanılır. En ileri 5-10 ülke, en iyisini bulmak için yarışırlar.

Bu korkunç, sayısız bilgisayar iletişim devrinde bu konuda 400 sanal-ağ enstitüsü kurulabilir. Her biri 200-250 çalışma grubundan meydana gelebilir. Nükleer enerjiye giriş çok yönlü ve çok detaylı bir iştir. Malzeme hakimiyeti şarttır. Reaktörde paslanmaz çelik kısmında çeliğin % 0.06 karbon ihtiva edip etmediğini nasıl kontrol edersiniz? Pozitronium atomu inşa edersiniz. Bunu araştırma reaktöründe yaparsınız. Bu atomun çekirdeği yoktur. Pozitron-elektronla peş peşe aynı dairede döner durur. Bu atomun yarı ömrü 10^-22 saniyedir. Bunu elde edip çelikle karşılaştırırsanız, yarı ömürdeki azalma çelikteki karbon miktarının bir ölçüsünü verir. Reaktörler yüksek teknoloji ürünüdürler. Reaktör kontrol merkezindeki bütün parçalar, ölçü aletleri birinci, ikinci, üçüncü değil yıldız kalitedir. Satın alma şartnamelerinde kaydedilmiştir. Becerebiliyorsan kendin üretirsin. (Dışarıdan alışın onda biri daha az parayla)

İspanya’da 570 teknoloji firması, sağlık sektöründe marka olabilmek için, yenilik geliştirmek için birleşmiş. (Ünal Azaklıoğulları’nın 26 Nisan 2017’de Maltepe Üniversitesi’nde verdiği konferanstan) İhtiyaçların, önceliklerin tespiti sanal enstitülerle akıllı sistemleri inşa etmek. Ortak akıl potansiyelinin geliştirilmesi Türkiye bir yandan, 17 adet ender toprak elementlerini arıtıp elde ederken, Toryum arıtıp yakıt elemanı haline getirirken, diğer yandan yukarıdaki işleri de yürütecek, kendi elektriğini kendi üretecek.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

01.07.2017

NÜKLEER KONULARDA ÇALIŞMAK İSTEYEN DEĞERLİ GENÇLERİMİZİN İÇİNDE BULUNDUĞU ZORLUKLAR

Öğrenim sistemimiz öyle bir durumda ki, öğrencilerimiz bütün bu sınavların sonucunda, sevdiği konuda bir öğrenim dalına giremiyor. Öğrencilerimizin %95’i istemediği dallara giriyor. Bu sistemi bir türlü düzeltemedik. Her şey sevgi ve merakla olur. Hayatınızda istemediğiniz dalda çalışmak kadar hazin, üzücü bir durum olamaz. Bizim zamanımızda durum daha iyiydi. 1 milyonluk İstanbul, sınavsız Üniversiteye giriş vs.

Deneysel nükleer fizik, nükleer enerji ön hazırlıklar, güzel ve işlevsel laboratuvarlar kurmadan alt yapıyı yapmadan bu eğitim yapılamaz ve yapılamıyor. Orada 380.000 ton Toryum ve nadir toprak elementleri (17 adet element) duruyor. Petrol ve doğal gaz bitecek. Rüzgar enerjisi %17 verimle çalışıyor. Doğal gaz (çok pahalı enerji dalı olduğu herkesçe biliniyor) santrallerinin 17 sene sonra, çok pahalı kısımlarının önemli yatırımlarla yenilenmesi gerektiğini daha yeni öğrendim. Nükleer santralın ömrünü 40 seneden 60 seneye uzatılması birkaç yüz milyon dolar masrafla Amerika’da başarı ile gerçekleştirildi. Elektriğin kilovat saat fiyatı bir ömür boyu düşünüldüğünde kaç sente düşüyor? Gençler nükleer laboratuvarda bir tek fisyon yapamıyorsa daha önce yazdığım “atom eleklerini” nasıl yapacak? Öğretmenlerin çalışmalarını toplu halde göz önüne aldığımızda, deneysel çalışanlarla teorik çalışanların oranı nedir? Deneysel çalışmazsanız enerjiyi nasıl elde edersiniz? Laboratuardaki radyo-aktif kaynakların çok sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Özel tedbirler almak elzemdir. Bunların çok sıkı denetlenmesi lazımdır. Ülkede nükleer disiplin tam anlamı ile yerleşmelidir. Radyasyonun şakaya tahammülü yoktur. Ciddiyet ve dikkat (bilgi ile beraber) esastır. En az dozu almak için yapılacak çalışmaların hepsi önceden planlanır.

Çok sayıda her daldan öğrenciler, güzel bir program dahilinde, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi’ndeki bütün bölümleri detaylı bir şekilde gezmeli, projelerin yürütücüleri, en anlaşılır biçimde yaptıklarını öğrencilere aktarmalıdır. Öğrencilerin sorularına geniş cevaplar verilerek, tatmin olmaları sağlanmalıdır. Daha önce hazırlanmış özel el kitapları öğrencilerin her birine hediye edilmelidir. Bu deneyim öğrencilerin çalışma hayatlarında nükleer olsun olmasın çok faydalı olacaktır.

Kültür merkezlerimizde, çok sık, Toryumla, enerji ile, erozyonla ilgili konuşmalar ve açık oturumlar yapılmalıdır. Ben çeşitli zamanlarda 8 kadar Nobel almış nükleer fizikçiyi dinledim. Hepsi nükleer enerjiyi dünya için çok gerekli bulmaktadır. Yeni tip reaktörler, hızlı üretken reaktörler (fast breeder reactors) hızlandırıcı ile çalışan Toryum reaktörleri, ergimiş Toryum tuzu tipi reaktörler, füzyon reaktörleri vs. Hızlandırıcı ile çalışan Toryum reaktörleri, 1 GeV hızlandırılmış protonlar kurşun hedefe çarptırılır. Müthiş spallasyon enerjisi (çatallaşma enerjisi) açığa çıkar. Bu bir zincir reaksiyonu olmadığından hızlandırıcının düğmesine basarsanız çalışır, basarsınız durur. Bu tipte istenmeyen radyo-aktif atıklar yakılır, yok edilir. Santralın olduğu yer 200-300 sene sonra radyoaktiviteden eser kalmadan kapatılır. Bu tip reaktör Prof.Dr. Carlo Rubbia tarafından ortaya atılmıştır. Prof.Dr. Rubbia bu reaktörleri füzyon reaktörleri ile karşılaştırır, kitabımda detaylı anlatılmıştır.

Doç.Dr.Çetin ERTEK

01.07.2017