Elektrik üretimi için buhar eldesi;
termik santralde, fosil yakıtla ısıtılan bir kazanda, nükleer santralde ise,
içinde fisyon tepkimelerinin yer aldığı “kalp” denilen bir tankta başlar.
Termik santralle nükleer santral arasındaki temel yapısal fark, bu “buhar temin
sistemi”dir; diğer bileşenler benzer…
Fisyon, kimyasal tepkimenin milyon
katı kadar enerji açığa çıkardığından, kalpteki birim hacim başına ısı üretimi,
kazandakinden çok daha yüksektir. Yoğun enerji üretimi, yoğun soğutma
gerektirir ve kalpten birim zamanda çok daha büyük miktarda su geçirilir. Kalp
ve civar bileşenlerdeki basınç ve sıcaklıklar, kazandakilere oranla çok
yüksektir. Malzemeler zor koşullar altında çalışır. Ayrıca, içlerinde dolaşan
fisyon ürünü ve nötron gibi yüksek enerjili parçacıklar, mikro ölçekte
hasarlara yol açar ve bu hasarlar zamanla birikir. Bu yüzden, özellikle kalp ve
civarındaki bileşenlerin yapımında kullanılan malzemelerin kaliteli ve
dayanıklı olması gerekir. Daha uzun işletme ömrü için, daha da kaliteli...
Öte yandan bir termik santralin
atıkları, üretildikçe, kontrollü bir şekilde de olsa, baca gazı veya kül
şeklinde çevreye salınır. Bir nükleer reaktörde ise, atıkların hemen tümü
kalpte saklanır ve işletme sırasında biriken radyoaktivitenin çevreden
yalıtılması, kalbi soğutan suyun da çevreye sızmaması lazımdır. Bu zorunluluk
reaktör bileşenlerinin, özellikle bağlantı yüzeylerinde, mikronlar düzeyinde
duyarlılıkla imalatını gerektirir. Dolayısıyla, bir reaktörde kullanılan pompa,
boru, somun, cıvata gibi bileşenlerin, termik santraldeki benzerlerine göre,
çok daha kaliteli malzemeler kullanılarak yüksek duyarlılıkla imal edilmiş,
“nükleer sınıfı” bileşenler olması şarttır. Maliyeti arttıran bir etken…
Bir
termik santral kazasının, örneğin kazan patlamasının etkileri, kısa vadeli ve
kısa menzillidir; hemen yalnızca santral çalışanlarını ilgilendiren bir “yerel
güvenlik riski” oluşturur. Fakat bir nükleer reaktörün kalbinde hasara yol
açabilen bir kaza, işletme sırasında çevreye salınmayıp da kalpte biriktirilmiş
olan radyoaktif maddelerden bazılarının çevreye sızması olasılığını doğurur.
Bunların meteoroloji koşullarına bağlı olarak, geniş alanlara yayılıp, onlarca
yıl süreyle ciddi radyasyon tehdidine yol açması mümkündür. Dolayısıyla böyle
bir kaza olasılığı, tüm ülkeyle birlikte, yakın coğrafyaları da ilgilendirir;
yani “uluslararası güvenlik riski”dir.
Öte yandan bir termik santralde, yakıt akışı kesildiğinde, enerji üretimi durur. Fakat nükleer reaktörde, acil bir durum gereği reaktör kapatılıp zincirleme tepkime durdurulmuş olsa dahi, enerji üretimi, kalpteki radyoaktivite nedeniyle, hızla azalarak da olsa devam eder. Bu yüzden, kalbin bir süre daha soğutulması gerekir. Oysa kapatmaya yol açan acil durum aynı zamanda, soğutma sisteminin çalışmasını da imkansız hale getirmiş olabilir. Nitekim bir nükleer reaktör için en ciddi kaza senaryosu, “soğutucu kaybı” yüzünden, kalbin kısmen veya tümüyle erimesidir.
Öte yandan bir termik santralde, yakıt akışı kesildiğinde, enerji üretimi durur. Fakat nükleer reaktörde, acil bir durum gereği reaktör kapatılıp zincirleme tepkime durdurulmuş olsa dahi, enerji üretimi, kalpteki radyoaktivite nedeniyle, hızla azalarak da olsa devam eder. Bu yüzden, kalbin bir süre daha soğutulması gerekir. Oysa kapatmaya yol açan acil durum aynı zamanda, soğutma sisteminin çalışmasını da imkansız hale getirmiş olabilir. Nitekim bir nükleer reaktör için en ciddi kaza senaryosu, “soğutucu kaybı” yüzünden, kalbin kısmen veya tümüyle erimesidir.
Böyle bir kazanın gerçekleşme
olasılığı, kalbin soğutma suyu halkalarının ve pompalarının, birden fazla
sayıda ve yedekli olmasıyla azaltılır. Ayrıca, olağan işletme sırasında
reaktörün ürettiği elektrikle çalışan pompa ve vana gibi bileşenler, acil durum
nedeniyle elektrik kesildiğinde otomatik olarak devreye giren, örneğin dizel
jeneratörler gibi yedek güç kaynaklarıyla desteklenmiş olmak zorundadır. Bu da
yeterli görülmez ve kalbin olağan soğutma halkalarının dışında, soğutucu kaybı
halinde otomatik olarak devreye giren, bağımsız bir “acil durum soğutma
sistemi” yedekte tutulur. Bu güvenlik sistemlerini, iç veya dış güç
kaynaklarıyla çalışan “aktif” bileşenlerden oluşturmak yerine, yerçekimi veya
doğal taşınım gibi asla kesintiye uğramayan etkenlere dayandıran “pasif
güvenlik” yaklaşımı, sistemlerin güvenilirliğini arttırır. Yine de, kalp hasarı
olasılığını sıfıra indirmek mümkün değildir. Bu olasılığın, elektrik üretimi
uğruna göze alınabilecek kadar düşük, örneğin on bin yılda bir’den az olması
şart koşulur.
Olasılığı düşük de olsa kazanın
gerçekleşmesi halinde çevrenin etkilenmemesi için, kalp ve civar bileşenler,
çelikten bir zırhın içinde konumlandırılıp, zırhın etrafı, bazı tasarımlarda
uçak çarpması da dahil olmak üzere dışarıdan gelebilecek darbelere karşı
dayanıklı, demir takviyeli kalın bir beton kabukla kaplanır. Bu çelik astarlı
beton “koruma binası”nın, kazanın sonuçlarını çevreye sızdırmayıp, içinde
hapsedecek güçte olması lazımdır. Çünkü tasarımında, yakın yerleşim
birimlerinin tahliye gibi sert güvenlik önlemleriyle rahatsız edilmemesi esas
tutulur. Tasarım böyle. İnşası ayrı bir konu…
Sonuç olarak, bu ek güvenlik
önlemleri ve yüksek kalite gereksinimleri, bir nükleer santralin gecelik
maliyetini, termik emsalinden yüksek kılar. Buna karşılık, nükleer reaktörün
yakıt ve işletme masrafları daha düşüktür. O kadar ki, bir termik santralde
üretilen elektriğin birim maliyetinin yaklaşık yüzde 20’si ilk yatırım, kalan
yüzde 80’i yakıt ve işletme masraflarından oluşurken, bir nükleer santral için
bu oranlar, yaklaşık tersinedir. Öte yandan, bir termik santral 1-2 yıl içinde
inşa edilebilirken, bir nükleer santralin inşası, sistemin karmaşıklığı
nedeniyle, en az 4-5 yıl alır. İlk yatırımın yüksek, inşaat süresinin uzun
olması, projenin finans yönünü, teknik yönü kadar karmaşık ve onunla iç içe hale
getirir. Çünkü projenin karlılığı, paranın zaman değerini temsil eden “iskonto
haddi” ile inşaat süresine bağlıdır. Şöyle ki; belli bir inşaat süresi için
iskonto haddi arttıkça veya belli bir iskonto haddi için inşaat süresi
uzadıkça, proje kârlı olmaktan uzaklaşır. Öte yandan, iskonto haddini piyasalar
belirlerken, inşaat süresi kontrol edilebilir bir parametredir. Örneğin 5 yılda
tamamlanan bir proje kârlı olabilirken, inşası 10 yılı aştığı takdirde iflasa
yol açabilir. Dolayısıyla üstlenici grup, finansmanı bir kez temin ettikten
sonra, bu ikinci parametre üzerine yoğunlaşır: inşaat süresi. Grup için proje,
faiz yükü nedeniyle, zamana karşı bir yarıştır. Bir kez başlandıktan sonra,
hızla tamamlanması gerekir. Grubun bu motivasyonu, güvenlik gereksinimleriyle
çelişebilir…
Bir nükleer santral birkaç bin
parçadan oluşur. Bu parçaların uygun bir şekilde bir araya getirilip alt
sistemlerin oluşturulması, alt sistemlerin de uyum içinde çalışacak biçimde
eşleştirilmesi gerekir. Projenin bu kısmında, bazıları zamanda paralel seyreden
yüzlerce alt süreç ve alt süreçlerin uç uca eklendiği, 60 kadar ‘aşama’ var.
Her biri tamamlandığında, o aşamayı oluşturan süreçlerin tasarıma sadakat ve
kalite denetimlerinin yapılıp, bir sonraki aşamaya başlanması için onay verilmesi
gerekir. Benzeri denetimler bir termik projede, santralin sahibi olan kuruluş
veya bu kuruluşun yetkilendirdiği uzman bir danışmanlık firması tarafından
yapılır. Halbuki bir nükleer projenin ayrıca, güvenliğinin ulusal boyutu
nedeniyle; “ulusal nükleer lisanslama, düzenleme ve denetleme”den sorumlu özerk
bir kamu kuruluşu tarafından lisanslanıp denetlenmesi zorunludur. Genelde
“ulusal nükleer düzenleme kurulu” (UNDK) olarak anılan bu kurulun; görevlerini
seri ve de isabetli bir şekilde yerine getirebilmesi için; lisanslama konusunda
deneyimli ve güvenlik mevzuatına hakim, uyum içinde çalışabilen, yeterli
donanıma sahip bir ekipten oluşması gerekiyor. Denetimlerin uluslararası boyutu
da var…
Nükleer enerji üretimi, silahlanma
yeteneğini de beraberinde getirebildiğinden, teknolojinin alışverişi, “nükleer
silahların yayılmasına karşı anlaşma” (NPT) kapsamında gerçekleşir. Anlaşma üye
ülkeleri, teknolojinin barışçıl amaçlarla kullanımını takiple yükümlendiriyor.
Anlaşmanın denetçisi, Birleşmiş Milletler’in bir alt kuruluşu olan Uluslararası
Atom Enerjisi Ajansı (IAEA). Ayrıca, nükleer sınıfı malzeme ve donanım üreten
firmalar arasında, Londra Grubu gibi, niyeti kuşkulu görünen projeleri boykot
amacıyla oluşturulmuş kuruluşlar var. Tabii, komşu ülkelerin de bir nükleer
projeyi yakından izlemeleri doğal…
Son olarak, bir termik santral
işletme ömrünü tamamladığında, atıkları bir veya diğer şekilde elden çıkarılmış
olur; santral sökülüp, yeri başka amaçlarla kullanılabilir. Oysa bir nükleer
reaktörün özel yöntemlerle sökülmesi, ürettiği kullanılmış yakıt ve üst düzey
radyoaktif atıkların, üç asır kadar süreyle çevreden yalıtılıp korunması
gerekir. Kamuoylarının hassas olduğu bir konu…
Bu durumda sahnede, dört tane aktör
var: Üstlenici grup, reaktörün sahibi olan kuruluş; bu ikincisi grubun üyesi
olabilir; UNDK ve IAEA. Bu aktörlerin, sorumluluklarını zaafa uğratmaksızın,
uyumlu ve yakın bir çalışma içinde olmaları gerekir. Proje başladıktan sonra,
özellikle üstlenici grup, sahip kuruluş ve UNDK arasındaki işbirliği ve eşgüdüm
yoğun olmak zorundadır. Ayrıca, eğer teknoloji transferi de hedefleniyorsa, o
zaman sahneye nükleer teknoloji araştırma ve geliştirme çalışmalarını teşvikle
yükümlü, ulusal, örneğin TAEK gibi bir kuruluş daha çıkar. Çünkü projenin, uzun
vadeli eğitim programları ve yan ulusal projelerle paralel yürütülmesi
zorunluluğu doğar. Üstenici grup teklifini vermeden önce, ilgili kuruluşlarla
arasındaki eşgüdümün ne denli sağlıklı yürüyebileceğini dikkatle tartar ve yol
boyunca eşgüdüm aksamalarından kaynaklanabilecek olan gecikmeleri, “1’den büyük
‘emniyet faktörleri’ ile maliyete yansıtır. Belirsizlikler ne kadar fazla ise,
maliyet o kadar yüksek çıkar.” 1 Dolayısıyla, bir nükleer projenin, özellikle
de ilkinin, tüm aşamalarının önceden ayrıntısıyla çalışılıp, bir yol
haritasının çıkarılmış ve gerekli altyapının hazırlanmış olması gerekir. Karar
süreçlerinin paylaşılması anlamına gelmemekle birlikte, yol boyunca iç ve dış
kamuoyunu, şeffaf ve samimi biçimde bilgilendirmek de önemli. 21 c/kWh fiyatla
karşılaşmamak için. Proje icrasının aksamasız seyri açısından...
Prof. Dr. Vural ALTIN
http://www.ntvmsnbc.com/id/25175350
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder