Maddeden Gelen Enerji
Nükleer santrallerde enerji üretimi sırasında yakıt
bölgesinde bölünme (fisyon) tepkimesi gerçekleşmektedir. Bu
tepkime sonucunda yakıt atomu iki veya üç parçaya bölünmekte
ve bölünme (fisyon) ürünleri ortaya çıkmaktadır. Ayrıca
yakıt zarfı gibi bazı yapısal malzemeler nötronlar ile
tepkimeye girmekte ve “aktivasyon ürünleri” adı verilen
çekirdekler ortaya çıkmaktadır. Gaz halinde bulunan bazı
bölünme ürünleri, yakıt çubuklarında oluşabilecek hasarlı
bölgelerden kaçarak soğutucu bölgesine geçebilmektedir.
Ayrıca, yapısal malzemelerde paslanma, aşınma gibi
sebeplerle kopan parçacıklar da soğutucu suyuna
karışabilmektedir. Bölünme ve aktivasyon ürünlerinin çoğu
ışınetkin (radyoaktif) olduğundan, soğutucu suyunun işletme
sırasında düzenli bir şekilde temizlemesi gerekmektedir. Bu
amaçla santral tasarımlarına soğutucu suyu temizleme
sistemleri eklenmektedir.
Reaktör kalbinden kaynaklanan gazlar ve soğutma suyunun
temizlenmesi sonucunda ortaya çıkan sıvı atıklar santral
dışına bırakılmadan önce boşaltma atığı sistemlerinden
geçmekte, böylece dışarıya bırakılan atıklarının içerdiği
ışınetkin madde yoğunluklarının yasalarla müsaade edilen
sınırların altında bulunması sağlanmaktadır. Reaktörlerden
dışarıya boşaltılan farklı ışınetkin maddelerin miktarları
reaktör türüne, tasarımına ve boşaltma atığı sistemlerinin
özelliklerine göre değişmektedir.
Gaz boşaltma sistemleri tarafından atmosfere bırakılan
çekirdekler arasında Kripton ve Ksenon gibi asal gazlar,
Karbon–14, Azot–16, Kükürt–35, Argon–41, Trityum, İyot gibi
aktivasyon gazları ve diğer bazı toz parçacıklar
bulunmaktadır.
Sıvı boşaltma atıkları arasında çoğunlukla trityum, bölünme
ürünleri, nötron aktivasyonu sonucunda ışınetkin
(radyoaktif) hale gelmiş paslanma ve aşınma ürünleri
bulunmaktadır.
Santral çevresinde yaşayan insanlar ışınetkin çekirdeklere
ya harici ya da dahili olarak maruz kalabilmektedir. Harici
ışınım, Şekil 1’de gösterildiği gibi insan vücudunun
dışardan ışınlanmasıdır. Dahili ışınım ise yeme, içme veya
soluma yoluyla ışınetkin çekirdeklerin insan vücuduna
girmesi ve vücudu içerden ışınlamasıdır.
Santral çevresinde yaşayan insanlar aşağıda listelenen
taşınım yolları vasıtasıyla harici ve dahili ışınıma maruz
kalabilmektedir:
Harici:
İçinde yaşadığımız havada bulunan ışınetkin çekirdeklerden vücudumuzun dış yüzeyini ışınlaması,
Suya girme sonucu (örneğin yüzmek amacıyla) sudaki ışınetkin çekirdeklerden gelen ışınım,
Zemin üzerine konarak birikmiş tozlardan gelen ışınım,
Santralden
doğrudan gelen ışınım.
Dahili:
Havanın solunması sonucunda havada bulunan ve ciğerlerimize alınan ışınetkin maddeler nedeniyle aldığımız ışınım,
Yiyeceklerin yenmesi, suyun içilmesi sonucunda vücudumuza giren ışınetkin çekirdekler nedeniyle aldığımız ışınım.
Bu taşınım yolları
Şekil 2’de ve Tablo 1’de kapsamlı olarak gösterilmiştir:
Tablo
1. Nükleer Santral Boşaltma Atıklarının İçerdiği Işınetkin
Çekirdekler için Taşınım Yolları
Işınetkin Çekirdek |
Boşaltma Atığı |
Işınlama Yolları |
Kritik Organ |
ıyot |
Hava ile Taşınan |
Zemin Üzerine Konarak Birikme (Harici Kaynak) Hava Soluma Ot→Büyük/Küçük Baş Hayvan →Süt Yapraklı Sebzeler |
Tüm Vücut Tiroit Tiroit Tiroit |
Trityum |
Sıvı |
İçme Suyu Balık Tüketimi |
Tiroit Tiroit |
Hava ile Taşınan |
Hava ile Temas (Harici Kaynak) Hava Soluma |
Deri Tüm Vücut |
|
Sıvı |
İçme Suyu Gıda Tüketimi |
Tüm Vücut Tüm Vücut |
|
Sezyum |
Hava ile Taşınan |
Zemin Üzerine Konarak Birikme (Harici Kaynak) Ot→Büyük/Küçük Baş Hayvan →Süt Ot→Büyük/Küçük Baş Hayvan→Et Hava Soluma |
Tüm Vücut Tüm Vücut Tüm Vücut Tüm Vücut |
Sıvı |
Göl/Deniz Çökeltileri (Harici Kaynak) İçme Suyu Gıda Tüketimi |
Tüm Vücut Tüm Vücut Tüm Vücut |
|
Metal (Demir, Kobalt, Nikel, Çinko, Manganez) |
Sıvı |
İçme Suyu Gıda Tüketimi |
Sindirim Sistemi Sindirim Sistemi |
Santralden Doğrudan Alınan Radyasyon |
- |
Harici |
Tüm Vücut |
Tablo 1’de listelenen ışınetkin çekirdek arasında İyot–131
ve İyot–133 önemli bulunmaktadır. Bu çekirdekler bölünme
tepkimesi sonucunda diğerlerine oranla daha yüksek oranda
ortaya çıkmaktadır. Ayrıca insan vücudunda tiroit bezlerinin
bu çekirdekleri tuttuğu bilinmektedir.
Bölünme
tepkimesi sonucunda nispeten yüksek oranlarda ortaya çıkan
çekirdekler arasında Sezyum–134 ve Sezyum–137 bulunmaktadır.
Sezyum insan vücuduna santralin boşaltma atıklarının
yakınlarından alınacak yiyecekler ve içecekler vasıtasıyla
girebilmekte ve tüm vücudu dahili (vücut içinden) ışınıma
maruz bırakabilmektedir.
Atmosfere salınan
ışınetkin çekirdekler arasında asal gazlar da bulunmaktadır.
Ksenon–133 ve Kripton–88 gibi gazlar kısa yarılanma
ömürlerine sahip olduklarından santral çevresinde
birikmemektedir. Fakat Kripton–85 gibi uzun-yarılanma ömrüne
sahip olanlar atmosferde birikebilmektedir.
Hidrojenin ışınetkin izotopu olan Trityum hem sıvı hem de
gaz boşaltma atıklarında bulunabilmekte ve çevrede
birikebilmektedir. Trityum farklı taşınım yollarından insan
vücudunu ışınıma maruz bırakabilmektedir. Trityumdan alınan
doz genellikle önemli düzeylerde bulunmadığı belirlenmiştir.
Halkın ve çevrenin santral boşaltım atıklarında
bulunabilecek yukarıda anlatılan ışınetkin çekirdeklere
karşı korunabilmesi için,
Santral çevresinin çok dikkatli bir şekilde izlenmesi,
Yürürlükte olan yasalara, yönetmeliklere, standartlara ve lisans şartlarına uyulması,
Çevre halkın alacağı gerçek ve potansiyel radyasyon doz miktarlarının değerlendirilmesi ve bunların tahmini değerlerinin hesaplanması,
gerekmektedir. Bu
amaçları gerçekleştirebilmek için aşağıda listelenen 3
aşamalı çevre izleme programları uygulanmaktadır:
İşletme Öncesi Programlar: Bu programlarda santral işletmeye geçmeden önce veriler toplanmaktadır. Amaç toplanacak bu verilerle, santral çalışmaya başladıktan sonra yapılacak ölçümlerin karşılaştırılmasının yapılabilmesi ve dolayısıyla santral etkilerinin belirlenebilmesidir. İşletme öncesi programlar tercihen santral işletmeye geçmeden 2 veya 3 yıl önce gerçekleştirilmektedir. Bu programlar sırasında ışınetkin çekirdeklerin kritik nüfus gruplarına taşınma yolları, numune toplamak için kullanılacak donanımlar ve koordinatlar belirlemektedir. Ayrıca toplanan verileri işlemek için kullanılacak analitik metotlar doğrulamaktadır.
İşletme Programları: Bu programlar aşağıda listelenen amaçlara yönelik bulunmaktadır:
İnsanların korunması ve boşaltma atıkları nedeniyle çevre ışınım (radyasyon) dozlarının hesaplanması,
Işınım etkilerine yönelik yasal sınırlara ve gereklere uyulması,
Işınetkin madde kirliliğine yönelik izleme ve dokümantasyon,
Çevre halkının santralin nasıl işlediğini anlaması ve santrali benimsemesi.
Bu programlar temel
olarak santralin işletilmesine yönelik basit bir kontrol
niteliği taşımaktadır ve santralin işletme ömrü boyunca
devam etmektedir.
İşletme Sonrası
Programlar: Bu programlar santral
kapatıldıktan ve söküldükten sonra ışınım (radyasyon)
etkilere yönelik gerçekleştirilen programladır. Işınım
(radyolojik) etkilerinin uzun vadeli eğilimlerini
belirlemek amacıyla gerçekleştirilmektedir.
Çevre etüt çalışmaları genellikle ışınetkin maddeler üzerine yönelse de, bu programlarda çevrenin ekolojik açıdan izlenmesine de yer verilmelidir. Ekolojik izleme kara ve su ortamlarında yaşayan canlıların doğal yaşam alanlarında oluşacak değişikliklerin izlenmesini ve ısıl atıklara yönelik gözlemleri içermektedir. Fakat en önemli kaygılardan birisi, soğutma suyu ile birlikte çevreye salınan sıcak suyun (ısıl atığın) sudaki canlıların yaşam alanlarını ve suyun salındığı noktalardaki ekolojik dengeyi nasıl etkilediğidir. Göl, nehir ve denizlerin soğutma suyunu bıraktığı noktalarındaki sıcaklık profillerinin sürekli izlenmesi gerekmektedir.
Çevresel izleme
programları santral yakınlarında bulunan hava, su, süt,
toprak, bitki, ekinlerdeki ışınetkin (radyoaktif) madde
kirlenme seviyesini izleyecek şekilde tasarımlanmaktadır. Bu
programlar, izin verilen sınırları aşmamayı öngören yasal
gerekleri yerine getirmek amacıyla yürütülmektedir. İzleme
programları aşağıdaki adımları içermektedir:
Santralın genel bir değerlendirilmesi,
Santral kaynaklı ışınetkin maddelerin canlılara ve doğaya taşınım yollarının belirlenmesi,
Ölçüm kriterlerinin belirlenmesi,
Radyasyon dozu
değerlendirme yöntemlerinin belirlenmesi.
Santral değerlendirme aşamasında, radyasyon kaynağı olarak nükleer santral öngörülmekte ve kaynak terimi saptanıp özellikleri belirlenmektedir. Bunu takiben, ışınetkin maddelerin boşaltıldığı noktalar, konsantrasyonları ve fiziksel ve biyolojik özellikleri de dahil olmak üzere dışarıya bırakılan ışınetkin çekirdeklerin miktarları tespit edilmektedir. Işınetkin çekirdeklerin çevreye bırakılma şekilleri, bu çekirdeklere yönelik uygulanacak örnek toplama yöntemlerini ve örnek toplama sıklığını belirlemektedir.
Işınetkin
(radyoaktif) maddelerin çevredeki taşınım yollarının analizi
örnek toplama programının tasarlanabilmesi açısından önem
taşımaktadır. Uygun bir örnekleme programının
geliştirilebilmesi ve izleme konumlarını belirlenebilmesi
için aşağıdaki bilgilerin toplanması gerekmektedir:
Santral çevresinde yaşayan canlı türleri ve biyolojik topluluklar,
Sahanın ekolojik sistemi ilgili diğer temel bilgiler,
Saha çevresinde insanların günlük hayatlarında tükettikleri yiyecek ve içecekler,
Demografik özellikler; çevre nüfusunun boyutu ve dağılımı,
Meteoroloji ve iklim parametreleriyle ilgili detaylı bilgiler,
Sahanın topografyası,
Sahanın
hidrolojik özellikleri.
Listelenen bu veriler
toplandıktan sonra insana en yüksek dozu verebilecek kritik
taşınım yollarının belirlenmesi çalışmalarına geçilmektedir.
Kritik taşınım yollarından en yüksek radyasyon etkisine
maruz kalacak kritik insan grubu tespit edilmekte ve bu grup
üzerinde oluşacak dozun hesaplanması için gerekli ölçüm
kriterleri belirlenmektedir. Ayrıca, bütün bu çalışmalar
örnek toplanacak farklı ortamların ve yiyecek türlerinin
belirlenmesini de gerekli kılmaktadır. Bu çalışmalar
sırasında; toplanacak örneğin büyüklüğü, sayısı,
kullanılacak örnek toplama teknikleri ve örnek toplama
sıklığı gibi hususlar da önem taşımaktadır. Dahası, toplanan
verileri değerlendirebilmek için uygun analitik yöntemlerin
seçilmiş olması da gerekmektedir.
Gözlem altında tutulacak kritik taşınım yollarının
belirlenmesini takiben, uygun ikincil taşınım yollarının ve
bunlar için kullanılacak ölçüm kriterler de
belirlenmektedir.
Tablo 2 tipik bir çevre izleme
programı için örnek toplama türü, örneklerin toplanma
sıklığı ve analiz türü gibi bilgileri listelemektedir.
Tablo 2. Nükleer Tesisler İçin Saha Çevresi İzleme Programları
Numune Alma Türü |
Örnek Toplama Sıklığı |
Analiz Türü |
Örnek Toplama Noktalarının Sayısı |
Atmosferde Asılı Duran Parçacıklar |
Aylık (sürekli örnekleme) |
Gama-Işınımı |
5 |
Havadaki Nem |
Aylık (sürekli örnekleme) |
Toplam Beta ışınımı |
3 |
Nükleer Serpinti |
Yılda 4 Kere |
Gama-Işınımı Toplam Beta ışınımı |
3 |
Tortular |
Yılda 4 Kere |
Gama-Işınımı Uranyum–238 |
4 |
Toprak |
Yılda 2 Kere |
Gama-Işınımı Stronsiyum–90 |
10 |
Çam Kozalağı |
Yılda 2 Kere |
Gama-Işınımı
|
3 |
Yağmur Suyu |
Her Ay |
Gama-Işınımı Toplam Beta Işınımı Trityum |
5 |
Yüzey Suları |
Her Ay |
Gama-Işınımı Toplam Beta Işınımı Trityum |
5 |
Yer altı İçme Suları |
Yılda 4 Kere |
Gama-Işınımı Trityum |
3 |
Tahıl (Pirinç, Buğday, vs) |
Hasat Zamanı |
Gama-Işınımı
|
4 |
Bitki Örtüsü (sebzeler, vs) |
Hasat Zamanı |
Gama-Işınımı Stronsiyum–90 Trityum |
4 |
Yumurta |
Yılda 2 Kere |
Gama-Işınımı
|
2 |
Süt |
Yılda 2 Kere |
Gama-Işınımı
|
1 |
Çevre radyasyon Monitörleri |
Sürekli |
Gama-Işınımı
|
6 |
Taşınabilir Monitörler |
Yılda 4 Kere |
Gama-Işınımı
|
16 |
Isıl-Işıldamalı Dozimetreler (TLD) |
Yılda 4 Kere |
Gama-Işınımı
|
20 |
Harici Dozların
Hesaplanması
Harici ışınım dozlarını hesaplamak için normalde
izleme sırasında toplanan ışınetkin çekirdeklerin yoğunluk
değerlerini kullanılmak gerekmektedir. Gel gelelim birçok
durumda, normal santral işletmesi sırasında toplanan
örneklerin içerdiği ışınetkin çekirdek yoğunlukları
ölçülebilir değerlerin çok altında bulunmaktadır ve bu
yoğunluk değerlerini hesaplamalar sırasında kullanmak mümkün
olmamaktadır. Bunun yerine hesaplamalarda kullanmak amacıyla
bazı kilit noktalardaki harici ışınım değerleri
ısıl-ışıldamalı dozimetreler (TLD) yardımıyla doğrudan
ölçülmektedir. Bu ölçüm sonuçlarını ve bilgisayar
yazılımlarını kullanarak toplam birikimli doz miktarını
hesaplanabilmektedir. Eğer TDL’ler kullanılarak doğrudan
ölçümler yapmak mümkün veya pratik değilse, harici dozlar
santral boşaltım atıklarından alınan ölçüm sonuçları
yardımıyla da hesaplanabilmektedir.
Dahili Dozların
Hesaplanması
Canlıların aldıkları dahili dozları hesaplamalarında
kullanılmak üzere yiyecek ve içeceklerle ve ayrıca solunum
yoluyla vücut içine alınan ışınetkin çekirdek tahminlerine
ihtiyaç bulunmaktadır. Dahili doz miktarının hesaplanmasında
aşağıdaki formül kullanılmaktadır:
H = D · I · C
Burada H; eşdeğer doza, D; doz dönüştürme katsayısına, I;
alınan yiyecek/içecek ve solunan hava miktarlarına, C; ise
yiyeceklerde, içeceklerde ve havada bulunan ışınetkin
çekirdeklerin yoğunluklarına eşit bulunmaktadır.
Teorik olarak; bu hesaplamalar sırasında havada, suda
ve yiyeceklerde bulunan ışınetkin çekirdeklerin miktarlarını
veren ölçüm sonuçlarını kullanmak gerekmektedir. Fakat diğer
yandan pratikte dikkate alınması gereken bazı önemli
hususlar da bulunmaktadır. Bu hususlardan ilki izleme
programlarının ışınetkin çekirdeklerin taşınım yolları
üzerindeki bütün numuneleri kapsamasının mümkün
bulunmadığıdır. Dolayısıyla toplanan ölçüm sonuçlarını
kullanarak dahili dozların hesaplanması genellikle pratik
bulunmamaktadır. Ayrıca ölçüm sonuçları çoğu zaman ölçüm
sınırlarının altında bulunduğundan, izleme sürecinde ölçülen
ışınetkin çekirdek yoğunlukları da işe yaramamaktadır.
Bir diğer husus da dahili doz miktarının hesaplanması
yeterli büyüklükte ve yeterli sayıda örneğe ihtiyaç
duymasıdır. Belirlenen örnek büyüklüğü ve örnek sayısının
sınır değerinin üzerindeki miktarların ölçüldüğünü garanti
etmesi gerekmektedir. Genelde, örnek büyüklüğü ve örnek
toplama sıklığı, kullanılan analitik tekniklerin ölçme
yetenekleri ile de sınırlı bulunmaktadır. Sınır getiren
özellikler arasında ölçüm zamanı, kullanılan ölçüm
cihazlarının hassasiyeti, daha büyük boyutlu örnek toplama
ve hazırlanma ihtiyacı, vs. bulunmaktadır.
Diğer
yandan, literatürde nükleer santrallerin boşaltma
atıklarından alınan ölçüm verilerini kullanarak doz
hesapları yapabilen farklı modeller bulunmaktadır. Santral
bacasından dışarıya atılan gaz boşatma atıkları rüzgarın
estiği yönde havada dağılmaktadır. Atmosferdeki ışınım
seviyesi gaz dağılma modelleri yardımıyla
hesaplanabilmektedir. Havadaki ışınetkin maddeler
solunmakta, toprak, bitkiler, meyve, sebze üzerinde konarak
birikmekte ve insan vücuduna taşınım yolları vasıtasıyla
girebilmektedir. Bu modellerde transfer katsayıları
yardımıyla havadan-toprağa, topraktan-bitkilere,
bitkilerden-hayvanlara, hayvanlardan-süte, sütten-insanlara
gibi farklı bölmeler arasındaki ışınetkin çekirdek transfer
miktarlarını açıklamak mümkün olabilmektedir. Bu katsayılar
ışınetkin çekirdeğe, öngörülen taşınım yollarına,
metabolizmaya, kimyasal ve fiziksel özelliklere bağımlı
bulunmaktadır.
Arka-Plan Işınımı
Normal arka-plan radyasyonu için ortalama değer 2.7
mSv (mili-Sievert) civarında bulunmaktadır. Bu değere
uzaydan gelen kozmik ışınım, yer kabuğunda, bina
malzemelerinde ve havada bulunan ışınetkin çekirdekler
harici kaynak olarak, insan vücuduna girmiş bulunan çoğu
doğal ışınetkin çekirdekler ise dahili kaynak olarak katkıda
bulunmaktadır.
Farklı kaynaklardan kişi başına yıllık alınan ışınım
(radyasyon) miktarları Şekil 3’de verilmiştir. Yıllık alınan
ışınımın hemen hemen %49’u yerkabuğundan dışarıya sızan
radon gazından kaynaklanmaktadır. Uzaydan gelen kozmik
ışınım, dünyada bulunan doğal ışınetkin çekirdekler ve insan
vücudunda bulunan doğal ışınetkin çekirdekler yüzünden
alınan ışınım miktarı da yaklaşık %40 düzeyindedir. Geri
kalan %11 ise insan-kaynaklı bulunmakta ve çoğunlukla tıp
sektöründe kullanılan teşhis amaçlı X-ışınlarından ve ışınım
terapisinden kaynaklanmaktadır. Geçmişte atmosferde
gerçekleştirilen nükleer silah denemelerinin de bugün
aldığımız ışınım miktarına yaklaşık %0.2 gibi küçük bir
katkısı bulunmaktadır. Bütün nükleer santral faaliyetleri
nedeniyle aldığımız yıllık ışınım miktarı %0.006’dan daha
küçük bir düzeyde bulunmaktadır. Dolayısıyla çevresel izleme
programları yardımıyla nükleer santrallerin nüfus üzerine
olan ışınım etkilerini ayırt edebilmek oldukça güç
bulunmaktadır.
Çevresel Etki Analizleri
Dünya çapında enerji kullanımındaki artış ciddi çevresel
etkilere sebep olmaktadır. Tehlikeli maddelerin, zararlı
gazların, sera-gazına sebep olan gazların atmosfere
salınması bu etkiler arasında sayılabilmektedir. Dünya
çapında birincil enerjinin yaklaşık %87’si fosil
kaynaklardan elde edildiği dikkate alındığında, çevresel
etkilerin boyutları hakkında bir fikir edinmek de mümkün
olacaktır. Son yıllarda kömür ve fuel-oil santrallerinden
atmosfere salınan zararlı maddeler ve zehirli gazlardan
oluşan çevresel kirleticileri azaltmaya yönelik çalışmalarda
önemli gelişmeler sağlanmıştır. Kükürtten arındırma gibi
kirlenmeyi-azaltmaya yönelik teknolojikler bu kirleticilerin
atmosfere salınmasını azaltabilmektedir. Fakat gel gelelim
bunun da yüksek bir maliyeti bulunmaktadır. Bütün bu
teknolojik gelişmelere rağmen dünya çapında çevresel etki
halen çok ciddi boyutlarda bulunmaktadır. Özellikle
gelişmekte olan ülkelerdeki enerji ihtiyacındaki artış ve
kirlilikten arındırma teknolojilerinin maliyetinin yüksek
olması nedenleriyle çevreye salınan kirleticilerin miktarı
her geçen gün artmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerdeki
kentsel nüfusun büyük bir bölümü halen ulaşım, ısınma ve
sanayide alanlarında fosil kaynaklara yoğun bağımlılık
göstermektedir.
1000 MWe kapasiteli bir kömür
santralinin atmosfere yılda içinde 400 ton ağır zehirli ağır
metal içeren 320,000 ton kül saldığı belirlenmiştir. Kömür
santralleri ayrıca yılda yaklaşık 44,000 ton kükürt oksit ve
22,000 ton azot oksit salmaktadır. Modern
kükürtten-arındırma yöntemlerinin kullanılması durumunda
1000 MW(e)’lık bir santralden (yakıtın kükürt içeriğine de
bağlı olacak şekilde) kömür için yılda yaklaşık 500,000 ton,
fuel-oil için yılda 300,000 tondan fazla ve doğal gaz için
yaklaşık 200,000 ton katı atık ortaya çıkmaktadır. Farklı
enerji kaynakları için, yakıtın hazırlanması ve santralin
işletilmesi sırasında yıllık olarak ortaya çıkan atığın
miktarı Şekil 3’de gösterilmiştir. Bu atıkların depolanması
da ek bir alana veya havuzlara ihtiyaç duymaktadır. Bütün
bunlara ek olarak, fosil yakıt atıkları ayrıca su
kalitesinde azalma ve sebze-meyve gibi yiyeceklerin
kirlenmesi gibi uzun-vadeli problemlere de sebep olmaktadır.
Fosil yakıtların kullanılması ile ilgili önemli
problemlerden birisi de karbon dioksit (CO2), metan, azot
oksitler (NOx) gibi küresel ısınmayla ilişkilendirilen iklim
değişikliklerine sebep olan sera-gazlarının salınmasıdır.
Bunlar arasında en önemli olanı karbon dioksit gazıdır ve
dünyada yıllık olarak toplam yaklaşık 25 milyon ton karbon
dioksit gazı atmosfere bırakılmaktadır. Bu konuyla ilgili
yapılan çalışmalara göre, sanayi devriminden önce atmosferin
birim hacminde milyonda 280 kısım (280 ppmv) karbon dioksit
gazı bulunmakta iken, 1995 yılında bu değer milyonda 360
kısıma (360 ppvm) çıkmış bulunmaktadır. 2100’de de milyonda
500 kısım (500 ppvm) düzeyine çıkması beklenmektedir.
Sanayileşmenin başlamasından bu bugüne kadar atmosferdeki
karbon dioksit miktarındaki bu %30’luk artış nedeniyle
dünyanın yüzey sıcaklığının 0.3 ile 0.6 derece arası arttığı
öngörülmekte ve ölçüm sonuçları da bu öngörüyü
desteklemektedir. Küresel ısınma; deniz seviyelerini ve
bölgesel yağış miktarlarını etkilemekte ve çok geniş
kapsamlı sosyal ve ekonomik etkilere sebep olmaktadır.
Karbon dioksit salınımlarını azaltmak için herhangi
bir teknolojik çözüm bulunmamaktadır. Ayrıştırma ve
yeraltında saklama gibi öneriler teorik olarak mümkün olsa
da, bu konularla ilgili teknolojik çalışmalar daha sadece
çok erken aşamalarda bulunmaktadır. Karbon dioksit sadece
fosil yakıt kullanımını azaltmak suretiyle
sınırlandırılabilmektedir.
1997 yılında Birleşmiş Milletler çatısı altında
imzalanan iklim sözleşmesine (Kyoto protokolü) göre
anlaşmaya taraf olan gelişmiş ülkeler sera-gazı salınım
değerlerini 2012 yılına kadar 5.6%’nın üzerinde azaltmayı ve
1990 seviyelerine düşürmeyi taahhüt etmişlerdir.
Tablo 3. Tüm Enerji Çevrimi Karbon Dioksit Eşdeğeri Salınım Faktörleri
Kaynak
|
Kömür
|
LPG
|
Doğal Gaz
|
Hidrolik
|
Nükleer
|
Rüzgar
|
Güneş
|
Biyokütle
|
CO2 Salınımı (gr/kWs) |
1,290 | 890 | 1,234 | 410 | 30 | 75 | 279 | 116 |
Nükleer enerjinin
atmosfere salınan kirleticilerin azaltılmasında önemli bir
rol oynayabileceği düşünülmektedir. Normal işletme
sırasında, nükleer santraller karbon dioksit, kükürt oksit
ve azot oksit salınımlarına sebep olmamaktadır. Bir miktar
fosil yakıtın tüketilmesini gerektiren santral inşası,
nükleer yakıtın zenginleştirilmesi gibi aşamalar dikkate
alındığında bile, nükleer enerjinin çok küçük boyutlarda
kirletici ortaya çıkartmaktadır. Farklı enerji kaynakları
tarafından atmosfere bırakılan karbondioksit miktarları
Tablo 3’de verilmiştir. Bu tablodan da görülebileceği gibi
nükleer enerji çevrenin korunması bakış açısıyla çok çekici
bir seçenek oluşturmaktadır.
Dünya ülkeleri
arasında Fransa nükleer enerji yardımıyla kirleticileri
nasıl azatlığı açısından sık sık örnek gösterilmektedir.
Fransa’da nükleer enerji 1990 yılında üretilen elektriğin
yaklaşık %70’ini üretmiştir. Fransa’da 1980 ile 1990 yılları
arasında elektrik üretimi %61 oranında artmıştır. Fakat yine
aynı yıllar arasında atmosfere bırakılan karbon dioksit
miktarı %23, kükürt dioksit miktarı ise yaklaşık %63
azalmıştır. Azot oksit salınım miktarı da hemen hemen sabit
kalmıştır. Son 30 yıl içinde Fransa atmosfere bırakılan
karbon dioksit miktarını %80’den fazla azaltmayı
başarabilmiştir. Nükleer ve hidrolik-enerji kullanan
ülkeler, yüksek oranda fosil yakıt kullanan ülkelere oranda
birim üretilen enerji başına atmosfere salınan karbon
dioksit miktarlarında önemli azatlımlar sağlayabilmiştir.
Nükleer enerji günümüzde enerji üretim faaliyetleri
nedeniyle atmosfere bırakılan karbon dioksit miktarlarının
yıllık olarak yaklaşık %8 daha düşük seviyelerde
gerçekleşmesine sebep olmaktadır.
Kaynaklar
G.G. EICHHOLZ, “Environmental Aspects of Nuclear Power”, Ann Arbor Science Publishers, Ann Arbor, Michigan, USA (1997).
S. GLASSTONE, W.H. JORDAN, “Nuclear Power and its Environmental Effects”, American Nuclear Society, La Grange Park, Illinois, USA (1980).
R.L. KATHREN, “Radioactivity in the Environment: Sources, Distribution and Surveillance”, Harwood Academic Publishers, New York, USA (1984).
G.G. EICHHOLZ, “Planning and Validation of Environmental Surveillance Programs at Operating Nuclear Power Plants”, Nuclear Safety, 19 (4), 486-497 (1978).
D.W. MOELLER, J.M. SELBY, D.A. WAITE, J.P. CORLEY, “Environmental Surveillance for Nuclear Facilities”, Nuclear Safety, 19 (1), 66-79 (1978).
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, “Sustainable Development and Nuclear Power”, IAEA, Vienna (1997).
INTERNATIONAL
ATOMIC ENERGY AGENCY, “Choosing the Nuclear Power
Option: Factors to be Considered”, Safety Series No.
50-SG-S9, IAEA, Vienna (1984).
Uluslararası Atom
Enerjisi Ajansı (UAEA) Teknik Raporlarından ve Kore Atom
Enerjisi Araştırma Enstitüsü (KAERI) Eğitim
Dokümanlarından Tercüme Eden ve Düzenleyen:
BENAN BAŞOĞLU