Nükleer Enerji İçin Güvenli Bir Gelecek Sağlamak

Dünyanın, küresel karbon emisyonlarını azaltmaya yardımcı olmak için küresel nükleer enerji üretimini genişletmesi gerekiyor. Bu sonuç, yenilenebilir enerjinin bunu tek başına yapamayacağını gösteren çok sayıda model ve tahmine dayanıyor.

Ancak önemli bir uyarı var. Çernobil, Ukrayna ve Fukushima, Japonya'da meydana gelenler gibi büyük nükleer kazalara maruz kalamayız. Bunlar düşük riskli ama sonuçları yüksek olaylar olarak görüyorum.

Nükleer enerji tarihinde çok az ciddi olay yaşanmıştır. Ancak nükleer enerji santralleri, ciddi bir kaza durumunda tüm şehirleri kalıcı olarak yerinden etme potansiyeline sahiptir.

Çernobil kazası sonuçta yaklaşık 350,000 insanı evlerinden etti. Çernobil nükleer santralinin çevresinde binlerce kilometrekarelik bir alan ıssız bir dışlama bölgesi olarak ayrıldı. Fukushima kazası nedeniyle Çernobil kadar olmasa da pek çok kişi yerinden edildi.

Eğer nükleer enerji, karbon emisyonlarını azaltma potansiyelinin farkına varacaksa, bu tür kazaların artık mümkün olmayacağından emin olmalıyız.

Daha Güvenli Nükleer Santraller İnşa Etmek

Geçtiğimiz günlerde Enerji Bakanlığı Nükleer Enerji Ofisi Sekreter Yardımcısı Dr. Kathryn Huff ile bu konular hakkında konuşma şansım oldu.

Dr. Huff, pasif güvenlik sistemlerinin, bir kaza durumunda işçilerin nükleer santralden uzaklaşabilmesini ve tesisin güvenli bir durumda kapanmasını sağlamanın anahtarı olduğunu açıkladı.

Burada yapılması gereken önemli bir ayrım var. Kamuoyu nükleer tasarımların hatasız olmasını bekleyebilir, ancak bu ölçütün hiçbir zaman elde edilememesinin birçok nedeni var. Meydana gelebilecek her olası olaya karşı kendinizi koruyamazsınız. Böylece olası sonuçları en aza indirmeye ve arızaya karşı korumalı tasarımlar uygulamaya çalışıyoruz.

Arıza korumalı tasarımın basit bir örneği elektrik sigortasıdır. Sigorta üzerinden çok fazla akımın akmaya çalıştığı bir olayı engellemez. Ancak bu gerçekleşirse, bağlantı erir ve elektrik akışını durdurur; bu da arızaya karşı güvenli bir durumdur. Ne Çernobil ne de Fukushima arızalara karşı korumalı tasarımlar değildi.

Peki bu tür arıza korumalı tasarımlar nasıl gerçekleştirilebilir? Dr. Huff iki örneğe dikkat çekti.

Bunlardan ilki, yeni AP1000® basınçlı su reaktörüdür (PWR). Westinghouse. Fukushima'daki sorun, kapatmanın ardından reaktörü soğutmak için suyun sirkülasyonu için elektriğin hazır bulunmasının gerekli olmasıydı. Güç kesildiğinde reaktör çekirdeğini soğutma yeteneği de ortadan kalktı.

Yeni APR reaktörü, suyu sirküle etmek ve çekirdeğin ve muhafazanın aşırı ısınmasını önlemek için yerçekimi, doğal sirkülasyon ve sıkıştırılmış gazlar gibi doğal kuvvetlere dayanıyor.

Pasif soğutmanın yanı sıra kazalara dayanıklı yeni nesil yakıt türlerinin geliştirilmesi konusunda da yenilikler yapılıyor. Örneğin, üç yapısal izotropik (TRISO) parçacık yakıtı uranyum, karbon ve oksijen yakıt çekirdeğinden yapılmıştır. Üçlü kaplamalı katmanlar sayesinde her parçacık kendi muhafaza sistemidir. TRISO parçacıkları, mevcut nükleer yakıtlardan çok daha yüksek sıcaklıklara dayanabiliyor ve reaktör içinde eriyemiyor.

Dr. Huff, TRISO parçacıklarıyla dolu bir çakıl yatağı içeren gelişmiş bir reaktör demosunun on yıl sonuna kadar çevrimiçi olacağını söyledi.

Bu iki yenilik gelecekteki nükleer santrallerin hiçbir zaman büyük bir kaza yaşamamasını sağlayabilir. Ancak nükleer atıkların imhası gibi ele alınması gereken ek sorular var. Dr. Huff'la konuşmamın II. Kısmında bu konuya ve ABD'nin nükleer enerjiyi teşvik etmek için neler yaptığına değineceğim.