Nükleer santraller yıllar içinde sayıca artmıştır. Dünyada 2019 itibariyle 400’ün üzerinde nükleer santral vardır. Şu anda dünya elektriğinin %14’ünden fazlası nükleer santraller tarafından karşılanmaktadır.
2018 yılında ABD’de nükleer santraller tek başına 8071000000000 kilowatt enerji üreterek, ülkenin elektrik ihtiyacının %20’sini karşılamıştır.
Nükleer Santraller Nasıl Enerji Üretir?
Basit cevap nükleer reaksiyondur. Ancak, biraz daha derine inerseniz, nükleer parçacıklarından enerji toplaya-bilmemizi sağlayan bir dizi karmaşık işlemi sonucu ortaya çıkan enerjidir.
Nükleer reaksiyonlar iki tiptedir. Nükleer Fisyon ve Nükleer Füzyon. Nükleer reaktörlerden güç üretmek için Nükleer Fisyon kullanıyoruz. Nükleer Füzyon kullanmamamızın nedeni, süreci güvenli ve uygun maliyetli bir şekilde yürütecek kadar olgun teknolojiye sahip olmadığımızdan kaynaklanmaktadır.
Nükleer reaksiyonlardan salınan enerji, ısı şeklindedir. Nükleer santrallerde, reaksiyonlardan yayılan bu ısı, suyu aşırı ısıtılmış buhara dönüştürmek için kullanılır. Bu buhar daha sonra bir jeneratöre bağlı bir türbini döndürmek için kullanılır. Türbin döndükçe, jeneratör enerji üretmeye başlar.
Nükleer Fizyon Nedir ve Nasıl Çalışır?
Nükleer fizyon, atomun bölünmesi işlemidir. Bir atom bölündüğünde, büyük miktarda enerji açığa çıkarır. Bugün kullandığımız nükleer enerji santralleri bu gücü kullanıyor ve onu elektrik enerjisine dönüştürüyor.
Bir atomun etrafında bir çekirdek ve elektronlar vardır. Bir atomun çekirdeği nöronlardan ve protonlardan oluşur. Çekirdek, güçlü nükleer kuvvet olarak adlandırılan bir kuvvetle bir arada tutulur. Bu doğada bulunan en güçlü güçtür. Bu gücün üstesinden gelebilmek için atomu bölmemiz gerekir, bunun için de çekirdeğe bir nöronla vurmamız gerekir.
Nükleer fisyonda, büyük atom boyutlarından dolayı uranyum atomları kullanıyoruz. Uranyum kullanmamızın asıl sebebi, doğada nadir bulunmasına rağmen, uranyumun radyoaktivitesinin sabit bir enerji akışı sağlamasıdır.
Nükleer fisyonda, uranyum çekirdeğini bombalamak için yüksek enerjili nüronlar üretilir. Bombardıman, uranyum çekirdeğinin ayrılmasına neden olur. Bu işlem çok miktarda enerji açığa çıkarır ve uranyum çekirdeğindeki nöronlar da salınır. Bu nöronlar daha sonra diğer uranyum atomlarıyla bombardıman etmeye devam eder. Bu işlem, her bombardımanın daha fazla bombardımana neden olduğu zincirleme bir reaksiyona dönüşür.
Nükleer Santrallerin Avantajları
Fosil yakıt bazlı elektrik santrallerinden nükleer güç santrallerine geçmenin sayısız avantajı vardır.
- Uranyum, ağırlık olarak fosil yakıtlardan birçok kez daha fazla, yüksek bir enerjiye sahiptir.
- Nükleer enerji santralleri sürekli bir enerji kaynağı üretme yeteneğine sahiptir.
- Sıfıra yakın sera gazı emisyonu salınır.
- Güneş veya rüzgar alternatifleriyle karşılaştırıldığında nispeten küçük bir alan için yüksek güç üretimidir.
Nükleer Santrallerin Dezavantajları
- İlk maliyeti çok yüksektir.
- Nükleer Santraller doğaya radyoaktif atıklar salınımı sağlar.
Nükleer enerji, günümüzde kullanılan en güvenilir enerji formlarından biridir. Yıllar geçtikçe, dünyadaki nükleer santral sayısında kademeli bir artış görünecektir.