Bir nükleer tesisteki güvenlik, tesis tasarımına eklenmiş olan mühendislik koruma sistemlerine, organizasyonun yapısına, eğitime, iş süreçlerine ve çalışanların tavırlarına bağlı bulunmaktadır. Nükleer tesislerin güvenliğinin temelinde yatan tasarım prensibi derinlemesine güvenlik felsefesidir. Bu prensibe göre ışınetkin (radyoaktif) maddelerin santral dışına salınmasına karşı birbirlerinin peşi sıra gelen çok sayıda korunma kademelerinin kullanılmaktadır. Herhangi bir korunma kademesi bir önceki kademeyi çevrelemektedir. Nükleer enerji, çok zararlı ışınetkin maddelerin tesis dışına çıkması yoluyla insanlara ve çevreye zarar verme potansiyeline sahiptir. Dolayısıyla nükleer enerjinin geliştirilebilmesi için yüksek düzeyde güvenlik hayati önem taşımaktadır. Alınan bütün önlemlere rağmen diğer birçok insan yapımı teknolojilerde bulunduğu gibi küçük de olsa kaza riski her zaman bulunmaktadır.

Nükleer santral ve diğer yakıt çevrimi ile ilgili bazı nükleer tesislerde büyük miktarda ışınetkin (radyoaktif) maddelerle çalışılmaktadır. Bu ışınetkin maddeler herhangi bir şekilde tesis dışına kaçacak olursa, önemli boyutlarda çevresel kirlenmeye sebep olabilmekte ve insan sağlığına zarar verebilmektedir. Nükleer güvenliğin ana hedefi, ışınetkin (radyoaktif) maddelerin her ne halükarda olursa olsun zapturapt altında tutulması, alınan bütün tedbirlere rağmen oluşabilecek kazalar nedeniyle tesis dışına gerçekleşebilecek salınımların da önemli zararlara neden olmayacak sınırlar içinde kalmasının sağlanmasıdır.

Genel anlamda, nükleer güvenlik denildiğinde, tesisin mühendislik sistemlerinin ve çalışanlarının kazaların oluşmasını engelleme ve bir kaza oluşması durumunda da bu kazanın etkilerini en aza indirme yeteneği olarak anlaşılması gerekmektedir.

Bir nükleer tesisin işlemesi sırasında insanların ve doğal çevrenin maruz kalacağı radyolojik etkiler, normal şartlarda da, kaza durumunda da mümkün olabilecek en alt seviyede olması arzu edilmektedir. Bu amacı sağlayabilmek için, tesisin yaşam döngüsü boyunca ki bütün evrelerde teknik ve idari tedbirlerin uygulamaya konması gerekmektedir. Yaşam döngüsü tesis için saha seçimi ile başlamakta, imalat, inşaat, mühendislik, işletmeye alma ve son olarak da tesisin sökülmesine kadar devam etmektedir.

Nükleer santrallerde meydana gelebilecek kazalar diğer nükleer tesislerde meydana gelebileceklere oranda daha zararlı etkilere sahip olabilmektedir. Bunun nedeni nükleer santrallerdeki enerji üretimi sırasında, bölünme (fisyon) tepkimesi nedeniyle çok farklı sayıda ışınetkin madde çekirdeklerin ortaya çıkmaktadır. Bu çekirdekler sıvı, katı ve gaz hallerinde olabilmektedir. Üstelik nükleer santrallerde yüksek miktarlarda enerji ihtiva etmesi de kazaların ciddiyetini arttırabilmektedir. Bir kaza durumunda bu ışınetkin maddeler büyük bir alana yayılabilmektedir. Nükleer güvenlik deyince, ana tartışma konusu olan nükleer tesisler esas olarak nükleer santrallerden olduğu halde, nükleer santraller için öngörülen bütün korunma prensipleri diğer bütün nükleer tesisler için de aynen geçerli bulunmaktadır.

 

Nükleer Güvenliğin Temel Öğeleri

 

Şekil 1. Nükleer Güvenliğin Temel Öğeleri

 

Nükleer güvenlik aşağıda listelenen belirli sayıdaki birbirini tamamlayan faktörler yardımıyla sağlanmaktadır (bakınız Şekil 1):

• Tesis için çok dikkatli yer seçimden, sağlam ve kanıtlanmış tasarıma, yüksek kalitede imalat ve inşaattan, işletme öncesi kapsamlı testlere, tesisin güvenliği ile ilgili bütün faktörlere işin en başından itibaren azami dikkat ve özen gösterilmesi,
  

• Tasarım sırasında alınan önlemler yardımıyla santral arızalarının oluşma olasılıklarının çok düşük olmasının garanti altına alınması, herhangi bir arızanın oluşmaması için birbirinin peşi sıra gelen çoklu önlemler paketinin sağlanması (derinlemesine güvenlik olarak bilinen kavram),
  

• Periyodik güvenlik değerlendirmeleri, işletmeci ve denetleyici kuruluşların bünyesinde uygulanan güvenlik kültürü felsefesi gibi çok güçlü işletme yöntemleri ve idari sistemler yardımıyla insan faktörüne yakın dikkat gösterilmesi,

• Santralın işletimini durdurma ve işletme lisansının iptal etme gibi güçlere sahip bağımsız bir lisanslama otoritesi tarafından izlenmesi ve denetlenmesi.

Bütün bu kavramlar aşağıdaki uygulamaların oluşmasına neden olmuştur:

 

Tesis İçin Yer Seçimi

Nükleer santral (veya herhangi bir nükleer tesis için) saha seçimi ulusal yasalara tabi bulunmaktadır. Santralin inşa edilebilmesi için, lisanslama otoritesinin, "saha lisansı" olarak da adlandırılan "onayı" vermesi gerekmektedir. Saha lisansı çalışmaları sırasında dikkate alınan güvenlik faktörleri arasında sahasının hidrolojik, jeolojik, meteorolojik, sismik, demografik, vb. özellikleri bulunmaktadır. Oluşabilecek herhangi bir kaza sonucunda insanların ve doğanın maruz kalacağı ışınım (radyasyon) miktarlarının saha özellikleri yardımıyla en düşük düzeyde kalması arzu edilmektedir. Güvenlikle ilgili yapıların ve binaların deprem, patlamalar gibi en ciddi doğal ve insan kaynaklı felaketlere karşı dayanıklı kalması istenmektedir. Bu istemleri karşılayabilmek için nükleer santraller olabildiğince yüksek nüfuslu bölgelerin uzağına konumlandırılmaktadır. Tesis sahaları, santral işletmeye geçtikten sonra bile doğal ve insan kaynaklı felaketler ve bu felaketleri değerlendirmek için kullanılan yöntemler açısından zaman içerisinde tekrar tekrar gözden geçirilmektedir.

 

Sağlam ve Kanıtlanmış Tasarım

Nükleer tesisler için temel tasarım felsefesi derinlemesine güvenlik kavramıdır. Bu kavramda ışınetkin (radyoaktif) maddelerin salınmasına karşı birkaç seviyede korunma önlemelerinin alınması söz konusu olmaktadır.

Derinlemesine güvenlik kavramındaki birinci seviye aksaklıkların ve arızaların oluşmasının önlenmesidir. Bu amaca ulaşmak için nükleer santraller güvenilir, kararlı ve kolaylıkla yönetilebilir olacak şekilde tasarımlanmaktadır. Mevcut en yüksek kalite seviyesi ve en yüksek teknoloji kullanılmaktadır. Tasarım sırasında güvenlikle ilgili kritik parçaların sağlamlığı ve kapasiteleri açılarından güvenlik payları (marjinleri) bırakılmaktadır. İlk seviye kapsamında alınan tedbirler potansiyel üretkenliği arttırırken, güvenliğin de gelişmesini sağlamaktadır.

Derinlemesine güvenlik hattının ikinci seviyesi ise oluşabilecek arıza ve hataların oluşur oluşmaz tespit edilmesi ve kontrol altına alınmasıdır. Dolayısıyla normal işletme koşullarında gerçekleşecek ufak sapmalar bile çabucak tespit edilmekte ve eğer mümkünse, santralin normal işletmesine ara vermeden süreç kontrol ve koruma sistemleri yardımıyla otomatik olarak düzeltilmektedir.

Derinlemesine güvenlik felsefesinin üçüncü seviyesinde süreç kontrol ve koruma sistemlerinin bazı normal olmayan işletme durumları nedeniyle görev yapamadığı durumlara karşı önlemler yer almaktadır. Bu gibi durumlarla baş edebilmek için otomatik olarak devreye girecek şekilde santral tasarımına mühendislik güvenlik sistemleri eklenmiştir. Bu mühendislik sistemleri, santrali otomatik olarak güvenli konuma getirecek ve ışınetkin (radyoaktif) maddelerin kontrol dışı bir şekilde yayılmasını önleyecek şekilde tasarlanmıştır. Bu sistemler santralde gerçekleşebileceği belirlenmiş ve “tasarıma-esas kazalar” olarak adlandırılan bir dizi kaza senaryoları dikkate alınarak geliştirilmiştir. Dolayısıyla üçüncü seviyede ilk iki seviyedeki bütün önlemlere rağmen gerçekleşen tasarıma-esas kazaların kontrol altında tutulması amaçlanmaktadır.

Yukarıda özetlenen tasarım karakteristikleri nükleer kazalara karşı birinci, ikinci ve üçüncü seviye korunma derinliklerini ifade etmektedir. Derinlemesine güvenlik felsefesinde dördüncü ve beşinci seviye korunma derinlikleri de bulunmaktadır. Dördüncü seviyede, tasarıma-esas kazarın ötesinde, oluşma olasılıkları çok düşük ciddi kazaların sonuçlarının sınırlandırılması amaçlanmaktadır. Bu seviyede ciddi kazaların kontrol altında tutulması ve santral dışına ışınetkin (radyoaktif) maddelerin salınmasının önlenmesi (bu uğurda gerekirse santralın gelecekteki işlevselliğinden fedakarlık edilmesi) yer almaktadır. Beşinci ve son seviyede ise bütün önceki seviyelere rağmen önemli miktarda ışınetkin (radyoaktif) madde salınımı gerçekleşmesi durumunda, bu salınımın halka ve çevreye etkilerinin acil durum planları yardımıyla en alt seviyeye indirilmesi şeklindedir.

 

Mühendislik Güvenlik Sistemleri

Bir nükleer santralde,

1. Işınetkin (radyoaktif) maddelerin her halükarda zapturapt altında tutulması,

2. Normal dışı bir durum oluştuğunda nükleer enerji üretiminin anında durdurulabilmesi,

3. Enerji üretiminin durdurulmasının ardından, kapalı haldeki sistemden, ışınetkin (radyoaktif) maddeler yüzünden oluşan ısının uzaklaştırılabilmesi,

faaliyetlerini garanti almak amacıyla mühendislik sistemleri santral tasarıma eklenmiştir.

 

Şekil 2. Işınetkin Maddeler ile Çevre Arasına Yerleştirilmiş Engeller

 

Ayrıca, ışınetkin maddelerin salınımını engellemek için ışınetkin maddeler ile çevre arasında "çoklu engeller" kullanılmaktadır. Işınetkin maddeleri zapturapt altında tutmak için kullanılan ana engel yakıt matrisinin kendisi ve yakıt peletlerinin içine konduğu yakıt zarfıdır. Bunun çevresinde reaktör kabı basınç sınırı bulunmaktadır. Bu sınır nükleer yakıtı barındıran basınç kabı ve soğutma suyu döngüsünden oluşmaktadır. Normal olarak, ışınetkin (radyoaktif) maddeler ile çevre arasına konmuş son engel koruma kabuğu binasıdır. Bu bina tipik olarak çelikle güçlendirilmiş betondan yapılmış büyük bir yapıdır. Koruma kabuğu hem reaktör kalbinde bulunan ışınetkin maddelerin kaza durumunda dışarı salınmasını engellemekte, hem de güvenlikle ilgili santral donanımlarının dış tehlikelere karşı korunmasını sağlamaktadır.

İnsanlık tarihinde ticari nükleer santral tesislerinde meydana gelen iki büyük nükleer santral kazasından biri olan 1979 yılında gerçekleşen TMI-2 kazası sırasında önemli boyutlarda reaktör kalbi hasarı meydana geldiği halde, reaktör basınç kabı ve koruma kabuğu (Şekil 2'deki 3. ve 4. engeller), reaktör kalbinde bulunan ışınetkin maddelerin dışarıya kaçarak halka ve çevreye zarar vermesini başarıyla engellemiştir.

Nükleer santrallerde bölünme tepkimesi nötron yutan malzemelerden imal edilmiş kontrol çubukları yardımıyla kapatılabilmektedir. Kontrol çubuklarının kontrollü bir şekilde reaktör kabına sokulabilmektedir. Bu çubuklar yardımıyla reaktör yavaş yavaş kapatılabileceği gibi, çok hızlı bir şekilde çok kısa bir zaman aralığında da kapatılabilmektedir. Acil durumlarda reaktörün ani bir şekilde kapatılmasına nükleer terminolojide “SCRAM” adı verilmektedir. (SCRAM kelimesi “Safety Control Rod Ax Man” kelimesinin baş harflerinden oluşmaktadır ve nükleer teknolojinin ilk yıllarında güvenlik kontrolü amacıyla kontrol çubuklarını reaktör kalbine sokulması ile görevli personele verilen addır. Günümüzde acil durumlarda reaktörün ani olarak kapatılmasını anlatan terim olarak halen kullanılmaktadır.)

Bütün bunlara ek olarak, reaktörün uzun-vadeli bir şekilde kapalı kalmasını garanti altına alabilmek amacıyla, nötron-yutan sıvıları reaktör kalbine enjekte eden sistemler de tasarıma eklenmiştir.

Normal şartlarda, nükleer enerji vasıtasıyla oluşan ısı, soğutucu yardımıyla reaktör kalbinden uzaklaştırılmaktadır. Örneğin hafif-sulu reaktörlerde nükleer enerji vasıtasıyla oluşan ısı, soğutucu olarak kullanılan suyu buhara dönüştürülmekte, buhar da türbin-jeneratörleri döndürerek elektrik enerjisinin üretilmesini sağlamaktadır. Oluşan ısının soğutucu yardımıyla uzaklaştırması ile ilgili mekanizmanın zarar görmesi veya işlevini kaybetmesi durumlarda, kapalı haldeki reaktörden "artık ısıyı" uzaklaştırabilmek için ayrı mühendislik sistemleri de tasarıma eklenmiştir. Bu sistemler için enerji, gerek olduğunda, dizel yakıt ile çalışan acil durum yedek jeneratörlerinden elde edilebilmektedir.

Mühendislik sistemlerinin sürekli emre-amade olması ve bu sistemlerin güvenilir olması, derinlemesine güvenlik felsefesinin anahtar öğelerinden birisidir. Dolayısıyla bütün bu sistemlerin işlevselliği sık sık belirli aralıklara test edilmektedir. Bütün bu sistemler, herhangi bir arıza durumunda bile işlevini yerine getirecek ve güvenli durumu sağlayacak şekilde tasarımlanmaktadır (tekli-hata kriteri prensibi).

Dahası, bütün güvenlik sistemleri yedeklilik prensibi kullanılarak tasarımlanmaktadır. Yani tasarıma eklenen güvenlikle ilgili her sistemin bir de yedeği tasarıma eklenmektedir. Eklenen bu yedek en kötü şartlar da hesaba katılarak çeşitlilik prensibi kullanılarak tasarımlanmaktadır. Çeşitlilik prensibi, tasarıma eklenen her güvenlikle ilgili donanımın, farklı çalışma karakteristiklerine sahip bir yedeğinin eklenmesi şeklinde gerçekleştirilmektedir. Güvenlikle ilgili sistemler için fiziksel ayrım prensibi de kullanılmakta, ana sistem ile yedeği fiziksel olarak birbirlerinden tamamen ayrılmış bölmelere yerleştirilmektedir. Fiziksel ayrım prensibi yardımıyla, bir patlama veya yangın gibi olayların ana güvenlik donanımına zarar vermesi durumunda, yedeği farklı fiziksel konumu nedeniyle zarar görmemekte ve işlevsel olarak kalmaktadır.

Hata riskleri ile ilgili bütün varsayımlarda çok tutucu bir yaklaşım sergilenmekte, güvenlikle ilgili tasarım gerekleri belirlenirken sorgulayıcı yaklaşımlar kullanılmakta, ayrıca geçmiş tecrübeler ve malzemelerin performans verileri de dikkate alınmaktadır.

 

Yüksek Kalite İmalat ve İnşaat

Güvenilir işletme için ön şartlardan birisi çok kaliteli donanımların kullanılmasıdır. Nükleer güvenliğin en hayati bileşeni kalite teminidir. Nükleer tesislerde kullanılacak donanım parçaları ile ilgili bir takım özel kod ve standartlar paketi geliştirilmiştir. Bu kod ve standartlar öngörülen kalite standartlarına uygunluğu belirleyebilmek için sıkı ve titiz testlerin yapılmasını gerektirmektedir. Dolayısıyla, bu standartlar sadece kendini kanıtlamış ve oturmuş teknolojilerin kullanılacağı anlamına gelmektedir.

Ulusal lisanslama otoritesi kalite temini ve kalite kontrol programlarının uygulanmasını izlemekte ve denetlemektedir. Kalite temini ve kalite kontrol uygulamaları aslında bir nükleer tesis inşa ve işletme maliyetinin neden diğerlerine göre daha yüksek olduğunun sebeplerinden bir tanesidir. Bu uygulamalar nedeniyle ortaya birçok ekstra maliyetler çıkmaktadır.

 

Kapsamlı Testler

Bir nükleer tesisin tamamlanabilmesi için yoğun testlerden geçmesi gerekmektedir. Kapsamlı testler aşaması bir nükleer santral inşasının önemli aşamalarından bir tanesidir. Bu testler sırasında reaktörün gücü yavaş yavaş yükseltilmekte ve santral süreçlerinin ve güvenlik sistemlerinin özellikleri belirlenmekte, belgelenmekte ve önceden belirlenmiş başarı kriterlerine göre değerlendirilmektedir. Sistem bileşenlerinin işlevselliklerini doğrulamak, santralin bütünsel davranışını görmek ve zayıf noktaları belirleyip düzeltmek amacıyla çok sayıda özel testler uygulanmaktadır. Bu testlere santral bileşenleri önceden belirlenmiş başarı kriterlerini sağlayıncaya kadar devam edilmektedir.

Ana bakım, onarım, parça değiştirme gibi faaliyetlerinin ardından bu kapsamlı testler tekrarlanmaktadır.

 

Güvenlik Değerlendirmeleri

Bir nükleer tesisin güvenliğinin daha önceden belirlenmiş bir kısım potansiyel kazaya ve bu kazaların güvenlik engelleri ile etkileşimine karşı sistematik bir şekilde analiz edilmesi gerekmektedir. Nükleer enerji terminolojisinde buna deterministik yaklaşım adı verilmektedir. Deterministik yaklaşımda soğutma suyu kaybı gibi tasarıma esas kazalara karşı santralin ve güvenlik sistemlerinin tepkisi oldukça tutucu varsayımlar kullanılarak belirlenmekte ve santral/güvenlik sistemlerin kazaya karşı tepkilerinin yönetmeliklerce belirlenen sınırlar ve yasal gerekler içinde kalıp kalmadığı tespit edilmektedir. Bu analizler sırasında öngörülen kazaların kazaların kesin oluştuğu varsayılmakta ve bütün güvenlik sistemlerinin kendileri için öngörülmüş fonksiyonları yerine getirmek üzere emre-amade olacakları öngörülmektedir.

Deterministik değerlendirme tasarım sonuçlanmadan önce gerçekleştirilmekte ve böylece santralin saha özelliklerini de dikkate alacak şekilde önceden belirlenmiş işletme sınırları ve yasal şartlar çerçevesinde çalışma yeteneği doğrulanmaktadır. Bu analizler güvenlik analizi raporu adı verilen bir rapor altında toplanmaktadır. Bu raporlar santral sahibi tarafından lisanslama otoritesine sunulmakta ve raporlar lisanslama otoritesi tarafından eleştirel bir bakış açısıyla dikkatli bir şekilde incelenmektedir. Bu inceleme sonucunda lisanslama otoritesi santrale güvenli işletmenin temeli sayılabilecek inşaat ve işletme lisanslarını vermektedir.

Ulusal lisanslama otoritesi ayrıca santralin ömrü boyunca santral sahibinden belirli aralıklarla sistematik güvenlik değerlendirmelerini tekrarlamasını istemektedir. Santral sahibinden bu değerlendirmelerine santral operatörlerinin öz-değerlendirmelerini de katmalarını böylece santralin güvenlik sınırları içinde ve diğer işletme gerekleri sağlanacak şekilde işlemeye devam edeceğinin garanti altına alınması amaçlanmaktadır.

1980’li yıllardan bu yana, deterministik güvenlik değerlendirmelerini, PSA (Probablistic Safety Assesment) olarak adlandırılan olasılıksal güvenlik değerlendirmeleri ile tamamlamak gibi bir yaklaşım da bulunmaktadır. Bir PSA çalışmasında kazaya neden olabilecek donanım arızaları ve insan hataları gibi bütün olası durumlar analiz edilmektedir. Meydana gelebilecek kazalar ve olaylar birleştiklerinde çok ciddi kazalara yol açabileceğinden, bu olayların birleşimleri de PSA’lerde dikkate alınmakta, ciddi kazalara yol açabilecek bu tür oluşumlar belirlenmekte ve bunların oluşma olasılıkları hesaplanmaktadır. Bu çalışmaların sonuçları santralın güvenlik iyileştirmeleri önceliklerinin belirlenmesi, operatörlerin eğitimi, denetim önceliklerinin belirlenmesi gibi çok farklı amaçlar için kullanılmaktadır.

 

Sağlıklı İşletme Yöntemleri

Günümüzde nükleer santral işleten birçok ülkede santral operatörlerinin kontrol odalarının bire bir kopyasını içeren simülatörlerde geniş kapsamlı normal işletme ve acil durum simülasyonlarını içeren temel ve tazeleme eğitimlerine katılmaları zorunlu bulunmaktadır. Tazeleme eğitimleri belirli aralıklarla tekrarlanmaktadır.

Daha önceki tecrübelerden, aşağıda listelenen bazı prensiplere sıkı sıya bağlı kalacak şekilde çalışmanın, nükleer santrallerin güvenli işletilmesi ile yakından alakalı bulunduğunu göstermiştir:

• Önceliğin her şeyden önce güvenliğe verildiğini belirten idari/şirket prensipleri ile beraber güvenlikle ilgili ana sorumluluğun operatörlere devredilmesi,

• Güvenlikle ilgili konularda yeterli sayıda tecrübeli ve eğitimli personelin görevlendirilmesini garanti altına alacak güçlü bir şirket organizasyonu,

• Güvenli işletme sınırlarını tanımlayan tutucu şartların oluşturulması,

• Testler, bakım, kendi kendini değerlendirme ve bağımsız doğrulama gibi standart-olmayan uygulamalar da dâhil bütün işletme faaliyetleri için önceden onaylanmış yöntemlerin kullanılması,

• Bütün işletme faaliyetleri, denetimler, testler ve bakım için kapsamlı kalite temini programlarının uygulanması,

• Nükleer güvenliğe doğrudan etkisi olacak bütün faaliyetlere yönelik eğitim programlarının oluşturulması,

• Tesisin bütün ömrü boyunca gerekli mühendislik ve teknik desteğin sağlanması,

• Bütün olayların yetkili lisanslama otoritesine düzenli bir şekilde ve zamanında raporlanması,

• İşletme tecrübelerini toplayan ve analiz eden, bunları uluslar arası kuruluşlar, lisanslama otoriteleri ve diğer santral işleten şirketlerle paylaşan programların oluşturulması ve bütün bu bilgilerin eğitim programlarının hazırlanması sırasında kullanılması,

• Santralın işletmeye alınmasından önce acil durum süreçlerinin, yöntemlerinin ve planlarının hazırlanması ve bu planların santral işletmeye alındıktan sonra düzenli bir şekilde belirli aralıklarla prova edilmesi, acil durum planlarında görev alacak birimlerin planlarda öngörülen zamanda, planda öngörülen tepkileri verme kapasitelerinin geliştirilmesinin sağlanması,

• Genel santral tasarımı, kontrol odası düzeni, alarmların konumu ve gösterge sistemlerinin tasarımında insan faktörlerinin dikkatli ve titiz bir şekilde dikkate alınması.
  

Güvenlik Kültürü

“Güvenlik Kültürü” güvenlikle ilgili hususların en üst düzeyde ilgi görmesini sağlayan kurumsal ve bireysel karakter ve davranışlar bütünüdür.

Daha önceki tecrübeler, zayıf güvenlik kültürünün birçok durumda gerileyen güvenlik performansının kökeninde yatan ana etmen olduğunu göstermiştir. Reaktör mühendislik sistemleri temeline dayanarak alınan bütün tedbirlere rağmen, bir nükleer santralde çalışanlar, “güvenliğin” en büyük garantörleri durumundadır. Güvenliği etkileyen işlerde görev alan personelin davranışları ve kafa yapılarını güçlü bir şekilde etkileyen iyi bir güvenlik kültürünün mevcudiyeti, anahtar öneme sahip bir nükleer güvenlik prensibi durumunda bulunduğu anlaşılmıştır. İyi bir güvenlik kültürünün doğal özellikleri arasında güçlü bir sorumluluk duygusu, kendi kendini disiplin altına alabilen bir kafa yapısı ve kişilerin yasal gereklere saygı duyması bulunmaktadır.

Bunun dışında idari yönetim stili de güvenlik kültürünün önemli bir bileşenidir. Güvenlik kültürü, normal günlük yaşamın doğasında bulunan bir şey değildir. Ülkelerin milli alışkanlıklarına ve davranışlarına sıkı sıkıya bağlı bulunmaktadır. Dolayısıyla güvenlik kültürü kavramının kısa zamanda edinilmesi veya şirket bünyesine bir makine parçası gibi kurulması mümkün değildir. Güvenlik kültürünün sürekli, eksiksiz ve yanlışsız bir şekilde üstten alta doğru aktarılması ve santralı işleten ile denetleyen kuruluşları komple sarması gerekmektedir.

 

Belirli aralıklarla simülatörler yardımıyla tekrarlanan bilgi tazeleme eğitimleri nükleer güvenliğin sağlanması açısından önem taşıyan sağlıklı işletme yöntemlerinden bir tanesidir.

 

Düzenleyici Denetim ve Yönetmelikler

Uluslar arası kabul görmüş nükleer güvenlik prensipleri, Nükleer Güvenlik Sözleşmesi adı altında düzenlenmiş ve Uluslar arası Atom Enerjisi Ajansı çatısı altında imzaya açılmıştır. Bu anlaşma Ekim, 1996 tarihinde yürürlüğe girmiş ve nükleer santral işleten bütün ülkeler tarafından imzalanmıştır. Bu anlaşmaya göre, imza sahibi tarafların, santral saha seçimi, tasarım, inşaat ve işletme gerekli yasal ve lisanslama altyapısını oluşturması; gerekli mali ve insan kaynaklarını hazır hale getirmesi; güvenlikle ilgili gerekli değerlendirmeler ve doğrulamaları düzenli bir şekilde yapması; kalite teminine önem vermesi; acil durum planlarını hazırlaması gerekmektedir.

Nükleer güvenlik her şeyden önce milli bir meseledir ve her ülke kendi sınırları içinde inşasına ve işletmesine müsaade edilmiş nükleer santrallerin güvenliğinden sorumlu bulunmaktadır. Bir nükleer santralde güvenlikten birinci derece sorumlu olan, santral işletme lisansını da elinde tutan ve santrali işleten santral sahibi kuruluştur.

Diğer yandan, nükleer santral işleten ülkeler arasında imzaya açılan Nükleer Güvenlik Sözleşmesi, bir takım uluslar arası kabul görmüş güvenlik prensipleri tanımlamakta ve güvenliğin temel öğelerinin sağlanması için gerekli bir dizi zorunluluğu tarif etmektedir.

Nükleer güvenlik konusunda sorumluluk santrali işleten kuruluşta da olsa, lisanslama kuruluşunun gözden geçirmeleri ve denetimi de hayati önem taşımaktadır. Nükleer programa sahip bütün ülkelerde nükleer tesisleri denetlemek, lisans vermek ve yasal gereklerin uygulanmasını sağlamakla yükümlü bir lisanslama otoritesi bulunmaktadır.

Bu lisanslama otoriteleri:

• Uygun lisanslama gereklerini, yönetmelikleri, güvenlik standartlarını geliştirmekte ve yayınlayarak yürürlüğe girmesi sağlamaktadır,

• Tesis güvenliğini değerlendirerek bunlara lisans vermektedir,

• Lisans sahiplerinin güvenlikle ilgili performanslarını denetlemekte, izlemekte ve gözden geçirmektedir, ve

• Yasal gereklere uygunluklarını doğrulamakta, standartlara, yasalara ve yönetmeliklere uygun olmayan durumlar belirlediğinde düzeltici faaliyetler başlatmaktadır.

Nükleer Güvenlik Sözleşmesine yansıyan önemli bir güvenlik prensibi de, nükleer enerjiyi denetleyen lisanslama otoritesi ile nükleer enerji tesisleri yapıp işleten kuruluşların birbirlerinden etkin bir biçimde bağımsız olmalarıdır. Böylece güvenlik otoritesi ve bu otoritenin karar verme mekanizması güvenliği olumsuz yönde etkileyebilecek dış baskılardan korunmuş olmaktadır.

 

İşletme Deneyimi

Dünya çapında yaklaşık 10,000 reaktör yılı santral işletiminin ardından büyük miktarda işletme deneyimi ve bilgi birikmiş, dersler alınmıştır. Alınan dersler ortak veritabanları, uluslar arası organizasyonlar, dergiler ve konferanslar yardımıyla düzenli bir biçimde paylaşılmaktadır. Bunun önemli bir sonucu olarak, özellikle son yıllarda nükleer santrallerin işletme güvenlik performansında sürekli bir iyileşme söz konusu olmuştur. Örneğin plan-dışı reaktör kapanma oranlarında geçtiğimiz on yılda azalma gerçekleşmiştir. Bu santral işletmesinde dünya çapında bir gelişme olduğunun göstergesi durumundadır.

Şekil 3. Dünya-çapında plan-dışı otomatik kapanma oranları
(7000 saatlik işletme ömrü başına meydana gelen kapanma sayısı)

NOT: 7000 saatlik işletme yaklaşık bir yıllık işletmeye karşılık gelmektedir ve 7000 saat boyunca yani bir yıl boyunca meydana gelen SCRAM (otomatik kapanma) sayısı bir nükleer santral için kritik bir belirteç durumundadır. Her plan-dışı otomatik kapanma, santral sistemlerini etkileyen olumsuz bir olaydır. Yukarıdaki sayılar WANO’nun 2001 yılı performans belirteçleri dokümanından alınmıştır.

  

Nükleer santrallerin iyi güvenlik performansı iki ciddi kaza ile zarar görmüştür. Bunlar arasında 1979 yılında ABD’de gerçekleşen Three Mile Island (TMI) kazası ve 1986 yılında eksi Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler birliği şimdiki Ukrayna’da gerçekleşen Çernobil kazası bulunmaktadır. TMI kazası sonucunda reaktör kalbinde ciddi kaza meydana gelmiş, fakat reaktör basınç kabı ve koruma kabuğu binası ışınetkin (radyoaktif) maddelerin santral dışına kaçmasını engellemiştir. Sadece küçük miktarda ışınetkin gaz dışarıya salınmıştır ve bu salınımın da santral yakınlarındaki nüfusa herhangi bir olumsuz etkisi olmamıştır. Bu kaza INES kaza gösterge çizelgesine göre 5 olarak sınıflandırılmıştır. Çernobil kazası tam tersine tam anlamıyla bir felakettir ve dünyada 5’in üzerinde sınıflandırılmış tek kazadır. Çernobil’de reaktör kalbindeki yakıt bölgesi erimiş ve büyük bir buhar patlaması meydana gelmiştir. Çernobil’de batıdaki nükleer santrallerde bulunan koruma kabuğu binası bulunmadığından, buhar patlaması sonucunda zarar gören reaktör binasından etrafa büyük miktarlarda katı ve gaz ışınetkin madde özellikle Avrupa kıtasının üzerine olmak üzere yayılmıştır.

Şekil 4. Uluslararası Nükleer Olay Skalası (INES)

 

Güvenlik açısından önem taşıyan nükleer olaylarla ilgili bilgiyi ülkeler arasında hızlı ve tutarlı bir şekilde iletebilmek amacıyla Uluslar arası Nükleer Olaylar Skalası (INES) geliştirilmiştir.

Bu iki kaza önemli dersleri de beraberinde getirmiştir. TMI kazası daha kalifiye santral operatörleri, eğitim, daha etkin acil durum planları ve halkla ilişkiler gibi insan faktörüne daha fazla önem verilmesi gerektiğini ortaya çıkartmıştır. Çernobil kazası ise Rus Kaynar Su Reaktör modeli olan RBMK’nın tasarımındaki zayıflıkları ortaya çıkartırken, güvenlik kültürünün öneminin kavranmasına neden olmuştur. Çernobil kazası zayıf güvenlik kültürünün sadece santral operatörlerinde değil, zayıf yönetim ve rahatsız edici dış etkilerden kaynaklandığını ortaya koymuş ve güvenlik kültüründeki bu türlü zayıflıkların derinlemesine güvenlik felsefesinin bütün seviyelerini delebilecek işletme hatalarına neden olabileceğini göstermiştir.

 

Piyasalardaki Kuralsızlaştırmanın Güvenlik Üzerine Etkileri

Son yıllarda elektrik piyasalarının rekabetçi tedarik ve fiyatlandırmaya açılması konusunda giderek büyüyen bir eğilim bulunmaktadır. Her ne kadar ekonomik kuralsızlaştırmanın, elektrik üretiminin daha etkin bir ekonomiye kavuşacağı yönünde bazı kaygılar bulunsa da, bu gidişatın nükleer güvenlik üzerine olabilecek etkileri daha da büyük bir tartışma konusu olmuştur. İlk sinyaller, rekabetçi ekonomik performans ile yönetmeliklere uyum arasında bir uyuşmazlık bulunmadığı yönündedir. Fakat denetimlerin bağımsız, dikkatli ve sürekli tetikte bulunacak bir şekilde kaldığının garanti altına alınması gerekmektedir. Lisanslama otoritelerinin santral işletmeci firmaların serbest piyasada rekabet etme kabiliyetlerini etkilemeyen etkin denetim mekanizmalarını geliştirip bunları uygulamaya koyması ve insan kaynaklarını bu yönde yetiştirmesi gerekmektedir.

Gelecekte Kurulacak Reaktörlerin Güvenliği ile İlgili Hususlar

Önümüzdeki 10-20 yıl içerisinde, yeni nükleer santral modellerinin diğer elektrik üretme yöntemleri ile rekabet edecek şekilde enerji piyasasına girmesi muhtemel gözükmektedir. Bu ileri tasarımlar üretim maliyetlerinde düşüş yanı sıra, geliştirimiş güvenlik seviyeleri gibi zorlu bir durumla karşılaşacaklardır. Gelecek nesil nükleer santraller için farklı kavramsal tasarımlar önerilmiştir ve bunlar üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu ileri tasarımların güvenlikle ilgili özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir:

• Ciddi kazaların tasarıma-esas kazalarmış gibi ele alınması ve tasarıma-esas kazalarmış gibi değerlendirilmesi,

• Ciddi kazalara yol açabilecek bazı olaylar zincirlerinin etkin bir biçimde önlenmesi,

• Ciddi kaza olması halinde bile büyük miktarda ışınetkin (radyoaktif) madde salınımı olmayacak şekilde tasarımların geliştirilmesi,

• Santralın daha kolay işletilebilir ve bakımının daha kolay yapılabilir hale getirilmesi ve bunu başarmak içinde dijital teknolojiden yoğun bir biçimde faydalanılması,

• Sistemlerin daha basit hale getirilmesi ve dolayısıyla potansiyel insan hatalarının azaltılması.

Bütün bunlar, eğer başarıyla uygulamaya konulabilirse, nükleer güvenliklerinde önemli gelişmeler sağlayacak ve nükleer güvenlik kavramına çok olumlu değişiklikler getirecektir.

Kaynaklar

1. NEA, The Safety of Nuclear Fuel Cycle, Paris, OECD, 1993

2. IAEA, Basic Safety Principle for Nuclear Power Plants (75-INSAG-3 Rev.1), A Report by the International Nuclear Safety Advisory Group (INSAG-12), Vienna: IAEA, 1999.

3. Nuclear Safety Convention (AEA INFCIRC/449),

4. IAEA, Safety Culture (75-INSAG-4), A Report by the International Nuclear Safety Advisory Group, Vienna: IAEA, 1991.

5. NEA, The Role of the Nuclear Regulator in Promoting and Evaluating Safety Culture, Paris: OECD, 2001.

6. “International Nuclear Events Scale”

7. NEA, Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts, Paris: OECD, 2002.

8. NEA, Nuclear Power Plant Operating Experience from the IAEA/NEA Incident Reporting System (1996-1999), Paris: OECD 2000.

9. NEA, Improving Nuclear Regulatory Effectiveness, Paris: OECD, 2002.

10. NEA, Nuclear Regulatory Challenges Arising from Competition in Electricity Markets, Paris: OECD, 2002.

11. NEA, Advanced Nuclear Reactor Safety Issues and Research Needs, Workshop Proceedings, Paris, France, 18-20 February 2002. Paris: OECD, 2002.

 

"Nuclear Energy Today" isimli OECD Nükleer Enerji Ajansı  Dokümanından Tercüme Eden ve Düzenleyen:  BENAN BAŞOĞLU