NÜKLEER REAKTÖRLER VE AKKUYU NÜKLEER SANTRAL PROJESİ

Yazan  15 Mart 2019

Fosil kaynakların kullanımı sonucu ortaya çıkan küresel ısınmanın önlenmesi ve bu kaynakların sınırlı oluşu bakımından endüstriyel olarak nükleer fisyon enerjisi ön plana çıkmaktadır.

Çünkü ekonomik büyüme ve kalkınma için gerekli olan enerjinin ucuz, temiz, kesintisiz ve üretken teknolojilere yol açan kaynaklardan elde edilmesi önemlidir([1],[2]). Nükleer güç reaktörlerinin ticari olarak kullanımına başlanmasından 31 Aralık 2017 tarihine kadar 30 ülkede kurulan 448 nükleer reaktör günümüzde toplam 391721 MWe güç kapasitesiyle işletilmekte ve dünyanın yıllık elektrik enerjisi tüketiminin % 11'ni karşılamaktadır. Son yıllarda birçok ülkede "nükleer enerji Rönesans’ı" tartışılmaya başlamıştır. 2011'de Fukushima felaketinden sonra bazı politika değişikliklerine rağmen şu anda 59 nükleer reaktör toplam 60460 MWe güç kapasiteli olacak şekilde inşaat halindedir. Ayrıca nükleer reaktörlerin ticari olarak kullanımına başlamasından bu yana 166 nükleer reaktör kapatılmakla beraber şu anda 12 ülkede toplam 86 nükleer reaktörün inşası planlanmaktadır([3]).

Türkiye’de nükleer teknoloji çalışmalarını yapmak amacıyla 1956 yılında Atom Enerjisi Komisyonu Genel Sekreterliği ve 1982 yılında 2690 sayılı kanunla Türkiye Atom Enerjisi Kurumu kurulmuştur. 1970’li yıllardan itibaren nükleer güç santrali kurma çalışmaları başlatılmış fakat bu faaliyetler bir türlü gerçekleşmemiştir. Nihayet “Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Rusya Federasyonu Arasında Akkuyu Sahasında Bir Nükleer Güç Santralinin Tesisine ve İşletimine Dair İşbirliğine İlişkin Anlaşma” 12 Mayıs 2010 tarihinde imzalanmış, 15 Temmuz 2010 tarihinde TBMM Genel Kurulu tarafından kabul edilerek 6 Ekim 2010 tarihli ve 27721 sayılı Resmi Gazetede yayımlanmıştır.

NÜKLEER REAKTÖRLER

1911 yılında Ernest Rutherford tarafından atom çekirdeğinin keşfi sonrası yapılan çalışmalar sonucu Manhattan projesi kapsamında kitle imha silahı olarak yapılan Atom bombaları 1945 yılında Hiroşima ve Nagasaki’ye atılmıştır. İkinci dünya savaşı sonrası bu muazzam nükleer enerjiden faydalanma çalışmaları sonucu ilk elektrik enerjisi üretimi 1951 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde hızlı üretken reaktörde elde edilmiştir. İlk nükleer güç santralı 1955 yılında Sovyetler Birliği Obninsk’de devreye alınmıştır([4]).

Nükleer enerji, çekirdek bölünmesi (fisyon) yapabilen uranyum gibi fissil elementlerin çekirdeklerinin nötronlarla bombardımanı sonucu parçalanmasıyla ortaya çıkan bir enerjidir. Her bir parçalanma reaksiyonu sonunda fisyon ürünleri, 200 MeV civarında enerji ve 2-3 adet de nötron açığa çıkmaktadır. Nükleer reaktörlerde fisyon sonucu açığa çıkan ısı elde edilen buharla döndürülen türbin sisteminde kinetik enerjiye ve daha sonra da jeneratör sisteminde elektrik enerjisine dönüştürülür. Doğal uranyumun içerisinde % 99.3 oranında uranyum-238 (238U) ve % 0.7 oranında uranyum-235 (235U) izotopları bulunur.  Nükleer reaktörlerde termal (yavaşlatılmış) nötronlarla uranyum-235 (235U) izotopu fisyon yapabilmektedir. Bu amaçla doğal uranyum içindeki 235U oranı izotop zenginleştirme tesislerinde % 3-5 oranına yükseltilerek nükleer yakıt elde edilir.

235U + 1n              FP1 +FP2 +(2-3) 1n + 200 MeV enerji

Dünyada ticari olarak elektrik enerjisi üretiminde kullanılan nükleer reaktörler çoğunlukla %2-5 U-235 içeren zenginleştirilmiş uranyum yakıt kullanan basınçlı su ve kaynar suluhafif su soğutmalı reaktörlerdir. Ayrıca doğal uranyum yakıt kullanan ağır sulu CANDU tipi nükleer reaktörler de mevcuttur. 1990’lı yıllardan sonra Dünyada yeni kurulmakta olan ve kurulması planlanan nükleer reaktörlerin ihtiyacı olan uranyumdaki talep artışı farklı nükleer yakıt kullanan vedaha güvenlikli ve daha az atık üreten nükleer reaktör araştırmalarının başlamasına yol açmıştır. Bu yönde başlatılan 4. Nesil nükleer reaktör araştırmaları devam etmektedir. Ticari reaktörler % 33 termodinamik verimlilikle çalışan 600-1500 MWe gücündedir. 1000 MWe gücünde bir nükleer reaktör 3 GW termodinamik gücünde olup %80 kullanılabilirlikte yaklaşık yıllık 7TWhe üretir.

 

 

Tablo:   1GWe Basınçlı Su Reaktörü (PWR) yakıt yükleme ve harcama envanteri([5])

Nüklit

Yüklenen Miktar (kg)

Kalan Miktar (kg)

235U

954

280

236U

 

111

238U

26328

25655

Toplam U

27282

26047

239Pu

 

156

Toplam Pu

 

266

Minör Aktinitler

 

20

90Sr

 

13

137Cs

 

30

Uzun ömürlü ürünler

 

63

Toplam Fisyon ürünleri

 

946

Toplam kütle

27282

27279

 

Nükleer enerji temiz, güvenli, güvenilir ve rekabetçi bir enerji kaynağıdır. Doğayı önemli ölçüde kirleten ve sera gazı etkisine yol açan fosil yakıtların (kömür, petrol ve doğal gaz) yerine geçebilen bir enerji kaynağıdır. İklim değişikliğini önlemek için hazırlanan Paris Anlaşması gereğince küresel ortalama sıcaklık artışının 1,5 ila 2 derece arasında sınırlandırılması için sera gazları emisyonunun düşürülmesini gerekmektedir. Nükleer enerji karbondioksit, kükürt dioksit veya azot oksit gibi gazları üretmez. Fosil yakıt rezervlerinin kısıtlı olması bir yana, yakılmasıyla oluşan kül ve gazlar çevreye zarar verir.Dolayısıyla enerji ihtiyacının karşılanmasında fosil yakıtların kullanılması yerine yenilenebilir enerji kaynakları ve nükleer enerji kullanımı sürdürülebilir uygulamalar olarak öne çıkmaktadır.Nükleer reaktörler düzgün çalıştığında 540 güne kadar kesintisiz çalışabilir. Bu yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş ve rüzgâr enerjilerine üstünlük sağlar. Yakıt ve elektrik üretim maliyeti düşüktür.

Nükleer reaktörler kömür ve petrol gibi fosil yakıtlara göre daha az yakıt kullanır. Dolayısıyla atık miktarı da azdır. Tablodan görüldüğü gibi standart 1 GWe gücündeki bir santralde %3 oranında çıkan fisyon ürünleri ayrıştırıldıktan sonra nükleer yakıt atıkları camlaştırılarak güvenli ve kalıcı depolama alanlarında saklanır. Yeniden işleme sonucu kullanılmış yakıttan geri kazanılan plütonyum ve uranyum daha fazla enerji üretmek için yeni yakıt elementlerine dönüştürülür.

Nükleer santrallerde elektrik enerjisi üretimi dışındaki nükleer teknoloji uygulamaları daha az dile getirilmektedir. Nükleer santral yapımının ülkeye yapacağı en önemli katkı nükleer teknoloji uygulamalarına adım atmaktır. Nükleer teknoloji, radyoizotop üretimi, sağlık, tüketici ürünleri, gıda ve tarım, endüstri, ilaç ve bilimsel araştırma, ulaştırma, su kaynakları ve çevre gibi birçok alanda önemli kullanım alanlarına sahiptir.Örneğin, fisyon sonucu elde edilen radyoizotoplardan Mo-99 (Tc-99m)ürününe talep çok fazla olup, dünya pazarı yılda yaklaşık 550 milyon dolardır([6]).Nükleer teknikler kullanılarak tarımda bitki mutasyon ıslahı, böcek kontrolü, gübre çalışmaları yapılmaktadır. Gıda ışınlaması yoluyla muhafazası ve sterilizasyonu çalışmaları yapılmaktadır. Endüstride radyoizotoplar sıvı akışını ve filtrasyonunu izlemek, sızıntıları belirlemek ve motor aşınmasını, proses ekipmanının korozyonun ölçmek için izleyici olarak kullanılır. Tıpta ise teşhis ve tedavide yoğun bir şekilde nükleer teknoloji uygulamaları ve ekipmanları kullanılmaktadır.

AKKUYU PROJESİ

Türkiye’nin enerji kaynakları tüketimini karşılamamaktadır. Bu nedenle enerji üretiminde dışa bağımlı bir ülkedir. Ekonomimizdeki gelişmeye paralel olarak enerji talebinin artması, daha çok enerji ithalatını gerektirmekte, döviz olarak ödenen enerji faturasının daha da artmasına neden olmaktadır.

Türkiye elektrik enerjisi tüketimi 2017 yılında bir önceki yıla göre %5,6 artarak 294,9 milyar kWh, elektrik üretimi ise bir önceki yıla göre %7,7 oranında artarak 295,5 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir.Elektrik tüketiminin 2023 yılında baz senaryoya göre yıllık ortalama %4,8 artışla 385 TWh'e ulaşması beklenmektedir.2017 yılında elektrik üretimimizin, %37 'si doğal gazdan, %33'ü kömürden, %20'si hidrolik enerjiden, %6'sı rüzgârdan, %2'si jeotermal enerjiden ve %2’si diğer kaynaklardan elde edilmiştir.

2018 yılı ilk yarısı itibarıyla ülkemiz kurulu gücü 87139 MW'a ulaşmıştır.2018 yılı ilk yarısı sonunda kurulu gücümüzün kaynaklara göre dağılımı: %32,0 hidrolik enerji (27884 MW), % 26,4 doğal gaz (23005 MW), % 21,4 kömür (18647 MW), % 7,7 rüzgâr (6710 MW), % 5,4 güneş (4706 MW), % 1,3jeotermal (1133 MW) ve % 5,8diğer kaynaklar (5054 MW ) şeklindedir([7]).

Ülkemizin 50 yılı aşkın nükleer güç santrali kurma hedefi, “Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Rusya Federasyonu Arasında Akkuyu Sahasında Bir Nükleer Güç Santralinin Tesisine ve İşletimine Dair İşbirliğine İlişkin Anlaşma” TBMM ve Rusya Meclisi Duma’da onaylanması sonucu 6 Ekim 2010 tarihli ve 27721 sayılı Resmi Gazetede yayımlanarak yürürlüğe girmiştir. Bu anlaşmaya göre, Rosatom (Rusya Federasyonu Devlet Atom Enerjisi Kuruluşu) Mersin İli sınırları içerisinde Akkuyu’da VVER 1200 (AES 2006 Tasarımı) tipi 4 üniteden oluşan toplam 4800 MWe gücünde bir nükleer santral kuracaktır. Akkuyu Nükleer A.Ş.’nin hazırladığı Saha Parametreleri Raporu TAEK tarafından 9 Şubat 2017 tarihinde onaylanmıştır. 3 Mart 2017 tarihinde Akkuyu Nükleer A.Ş., hazırladığı Ön Güvenlik Analiz Raporu (ÖGAR) ile İnşaat Lisansı başvurusu yapmış, TAEK tarafından yapılan inceleme ve değerlendirmelerden sonra 19 Ekim 2017 de “Sınırlı Çalışma İzni” onaylanmıştır. Sınırlı Çalışma İzni ile Akkuyu sahasında birinci ünitenin temel altı betonu atılmış nükleer güvenlikle ilgili olmayan yapıların inşası başlamıştır. İnşaat Lisansı ise 2 Nisan 2018 tarihinde TAEK tarafından onaylanmış, böylece Akkuyu Nükleer Santralinin ilk ünitesinin temeli yapılan törenle atılmıştır. Bu ünitenin 2023 yılında işletmeye alınması planlanmaktadır.

Anlaşmanın 7. Maddesi 1. Fıkrasına göre:

“MADDE 7

ARAZİ TAHSİSİ VE ERİŞİ

1.Türk Tarafı, sahayı mevcut lisansı ve mevcut altyapısı ile birlikte bedelsiz olarak, NGS'nin söküm sürecinin sonuna kadar Proje Şirketi'ne tahsis eder. Santralin kurulacağı ve Türk devletine ait ilave arazi de Proje Şirketi'ne bedelsiz olarak tahsis edilir. Gerekli olursa, Proje Şirketi, ilave arazi için Orman Fonu'na gerekli ödemeleri yapar.”

Nükleer Güvenlik Santrali (NGS)ve NGS tarafından üretilen elektrik NGS'nin sahibi Rusya tarafından kurulan proje şirketidir. Nükleer santral işletmeye alındıktan sonra üretilen elektrik enerjisinin satılması için yapılan satın alma anlaşmasına göre;

“MADDE 10

ELEKTRİK SATIN ALMA ANLAŞMASI

1. Türk Tarafı, Proje Şirketinin Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu'ndan elektrik üretimi lisansı almasından sonraki otuz gün içinde, Ünite 1, Ünite 2, Ünite 3 ve Ünite 4 için sabit miktarlı elektriğin satın alınması amacıyla, Türkiye Elektrik Ticaret ve Taahhüt A.Ş (TETAŞ)'ın Proje Şirketi ile Elektrik Satın Alma Anlaşması (ESA) sağlar.

2. TETAŞ, Proje Şirketi'nden, ESA'da belirtildiği şekilde, NGS'de üretilmesi planlanan elektriğin -Ünite 1 ve Ünite 2 için % 70'ine (yüzde yetmiş) ve Ünite 3 ve Ünite 4 için % 30'una tekabül eden sabit miktarlarını her bir güç ünitesinin ticari işletmeye alınma tarihinden itibaren 15 yıl boyunca 12.35 (on iki virgül otuz beş) Amerika Birleşik Devletleri (ABD) senti/kWh ağırlıklı ortalama fiyattan (Katma Değer Vergisi dâhil değildir) satın almayı garanti eder.

3. Proje Şirketi, Ünite 1 ve Ünite 2'de üretilmesi planlanan elektriğin % 30'unu ve Ünite 3 ve Ünite 4'de üretilmesi planlanan elektriğin % 70'ini (yüzde yetmiş), kendisi veya enerji perakende tedarikçileri vasıtasıyla serbest elektrik piyasasında satacaktır.”

 

Akkuyu nükleer güç santrali işletmeye alınmasından kapatılmasına kadar Rus proje şirketi tarafından işletilecektir. Alınması taahhüt edilen elektrik enerjisi birim fiyatı oldukça pahalıdır. Bu santralde 3500 kişinin çalışacağı belirtilmektedir. Nükleer santral temel atma töreninde Türkiye tarafından Rusya’ya nükleer eğitim için gönderilen öğrencilerden henüz 35 kişinin mezun olduğu beyan edilmiştir. Yaklaşık 20 milyar dolarlık bir yatırımın Türkiye ekonomisine katkısı açık değildir.  Rus tarafı şimdiye kadar santral inşaatında çalışacak 2000 kişi için Türk vatandaşlarından yaralanabileceğini belirtmektedirler. Nükleer santralların 40 yıl civarında çalışma ömürleri mevcuttur. Yapılacak iyileştirmeler sonucu 10 yıl civarında ömürleri uzatılabilir. Santral söküm süreci de göz önüne alındığında 50-60 yıl sonar tahsis edilen arazinin nasıl devredileceği açık değildir. Nükleer santralin devreye girmesiyle oradan elde edilecek elektrik enerjisini üretmek için yaklaşık 16 milyar metreküp doğalgaz ithalatı için ödenmesi gereken yıllık 7,2 milyar ABD Doları tasarruf edeceğimiz belirtilmektedir. Fakat bu para yine Rusya’ya doğal gaz parası olarak değil Nükleer Güç santralinde üretilen elektrik enerjisi ücreti olarak ödenecektir. Nükleer santralde kullanılacak yakıt Rusya tarafından temin edilecek ve kullanılmış yakıt da yine Rusya’ya gönderilecektir. Bir nükleer reaktör yapımından elde edilecek en önemli kazanç olacak nükleer teknoloji transferi açıkça belirtilmemiştir.

 

 

[1]İrem SODAN, Emre AYDİLEK, Prof.Dr. Mehmet Atıf ÇETİNER "YapılmasıPlanlananSinopNükleerSantralininÇevreİllereMuhtemelSosyo-EkonomikEtkileri: “Kastamonu İli Örneği”, 1. UluslararasıAbanasempozyumu, 20 Mayıs 2016, Abana-Kastamonu. Kasım 2016, https://drive.google.com/file/d/0Bz4mAqNJK4PNX0NOM2NrcWdJOU0/view,

[2]Çetiner, M. A., Sultansoy, S., Kurnaz, A." NÜKLEER ENERJİDE YENİ YÖNELİM: TORYUM YAKITLI REAKTÖRLER" UluslararasıTürkDünyasıİlmiAraştırmalarSempozyumu, 29-31 Mayıs 2016 Celalabat-Kırgızistan.

[3]NuclearPowerReactors in the World IAEA-RDS-2/38; (ISBN:978-92-0-101418-4); 79 pp.; 6 figures; € 18.00; Date Published: 2018).

[4]TheNuclear Age, JacquesLeclercq, Sodel 1986, Publishedby Le ChêneanddistributedbyHachette.

[5]Nifenecker, H.,Meplan, O., David, S., Accelerator DrivenSubcriticalReactors, Institute of Physics Publishing Bristol andPhiladelphia.

 

[6]http://www.world-nuclear.org/information-library/non-power-nuclear-applications/overview/the-many-uses-of-nuclear-technology.aspx.

[7]https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Elektrik

Son Düzenlenme Cuma, 15 Mart 2019 18:30
Prof. Dr. Mehmet Atıf Çetiner

21. Yüzyıl Türkiye Enstitüsü
Bilimsel Danışmanı

ÜYE GİRİŞİ

Şifremi unuttum
  1. SON MAKALELER
  2. ÇOK OKUNANLAR

Muhittin Ziya Gözler   - 26-05-2019

NASIL BİR TÜRKİYE İSTİYORSUNUZ?

2018 yılı itibariyle dünya GSYH’sı 84,7 trilyon dolar olup Türkiye’nin payı %1,7, ihracatın payı %1, (GSYH payı satın alma paritesine göre hesaplanmıştır, M. Eğilmez) enflasyon %20,30, işsizlik oranı %13,5 büyüme %2,6, üretim ekonomisinin uygulanmadığı, ithalatın son 16 y...