Yıllar içinde medyada, kamu ve diğer ilgili gruplar tarafından nükleer sanayi ve özellikle de atıklar ile ilgili olarak birçok görüş ve kaygı dile getirilmiştir. Nükleer atıklar ile nasıl başa çıkılacağı sorunu henüz tatmin edici bir şekilde çözülemediği durumda nükleer santral kullanımına devam edilip edilmeyeceği konusunda sorular sorulmuştur. Dünya genelinde daha yaygın olarak ifade edilen görüşler ve endişelerden bazıları şunlardır:
- Nükleer endüstrisinin “atık sorununa” kısa vadede bir çözümü yoktur. Gelişen teknoloji ile nükleer atıklar yeniden işlenmeye çalışılmaktadır.
- Bu atığın taşınması insanlar ve çevre için kabul edilemez bir risk oluşturmaktadır.
- Plütonyum, dünyadaki en tehlikeli maddedir.
- Nükleer atık on binlerce yıl bekleyebilir. Bu açıkça görülmemiş ve gelecek nesillere karşı büyük bir tehdit oluşturmaktadır.
- Jeolojik bir depoya konulsa bile atık, gelecek nesillerde ortaya çıkabilir ve tehdit edebilir.
- Hiç kimse atık yönetiminin gerçek maliyetlerini bilmiyor. Maliyetler o kadar yüksektir ki, nükleer güç asla ekonomik olamaz.
- Atık, boşluğa atılmaktadır.
- Nükleer atıklar, zararsız materyallere dönüştürülmelidir.
- Halihazırda depolanan büyük miktardaki radyoaktif atığa ve bu atığın terör eylemleri sonucunda sızabileceğine veya dağılmasına neden olabileceğine dair potansiyel bir terör tehdidi söz konusudur.
- İnsan yapımı radyasyon, doğal radyasyondan farklıdır.
Tüm bu sorulara cevap vermeden önce dünya genelindeki nükleer santrallerde ortaya çıkan nükleer atıkların sadece %3’ü yüksek dereceli radyasyon olup %97’lik kısmı çok az radyoaktiftir. Bunları seviyelerine göre anlayacağımız dilde kategorize edersek;
Yüksek Dereceli Radyoaktif Atıklar: Reaktör işlemleri sonunda ortaya çıkan yüksek enerjili, sıcak ve yüksek ışınıma sahip radyoaktif atıkların tümünü kapsamaktadır. Bunlara örnek verecek olur ise; reaktör kabı, kullanılan yakıt çubukları, reaktör ile ısı eşanjörü arasında kullanılan iletim boruları, ısı eşanjörü, 1. konturun bakımı sırasında kullanılan malzemeler.
Orta Dereceli Radyoaktif Atıklar: Nükleer ile dolaylı veya doğrudan temas eden donanımların tümünü kapsamaktadır. Nükleer çevrimde kullanılan su filtrelerini örnek verebiliriz.
Düşük Dereceli Radyoaktif Atıklar: Nükleer santralde çalışanların giydiği koruyucu elbiseler, temizlik malzemeleri ve bunu gibi neredeyse radyoaktif ürünler ile temas etmeyen malzemeleri kapsamaktadır. İlaç sanayisinde steril ortam sağlanması için nasıl tüm personelin bonesi, galoşu, tek kullanımlık önlük gibi sürekli değiştirilebilir ve atıl hale gelecek donanımlar varsa nükleer santralden dışarı çıkabilecek herhangi bir kirlilik dahi göz önüne alınıp radyoaktif diğer mamuller gibi saklama/depolama mümkünse imha işlemlerine maruz kalır. Tüm bunlar nükleer atıkların %97’lik kısmını oluşturduğunu düşündüğünüzde bizi asıl tehdit edecek %3’lük kısmın aslında ne derece ufak olduğunu da anlayabiliriz.
1- Nükleer endüstrisinin hala “atık sorununa” bir çözümü yok!
Tüm endüstrilerde olduğu gibi termal elektrik üretimi de atık üretir. Hangi yakıt kullanılırsa kullanılsın, bu atık insan sağlığını koruyacak ve çevreye olan etkilerini en aza indirecek şekilde yönetilmelidir. Nükleer sanayi, ürettiği tüm atıkların nihai olarak bertaraf edilmesi için gerekli olan gerekli teknolojilerin çoğunu geliştirmiş ve uygulamıştır.
Nükleer enerji endüstrisinin ürettiği atık miktarı diğer endüstriyel faaliyetlere göre küçüktür. Üretilen atıkların% 97’si düşük veya orta seviyeli atık (LLW veya ILW) olarak sınıflandırılmıştır. Bu tür atıklar, yıllarca yakın yüzey depolarında yaygın bir şekilde bertaraf edilmiştir. Yakıtın yeniden işlendiği Fransa’da, tüm radyoaktif atıkların hacimce sadece % 0.2’si yüksek seviyeli atık (HLW) olarak sınıflandırılmaktadır.
Nükleer enerji üretim sırasında üretilen HLW miktarı (bu, atık olarak düşünüldüğünde kullanılmış yakıt dahil) azdır. Dünyadaki elektriğin% 11’ini sağladığında, nükleer santraller yılda yaklaşık 34.000 m3 HLW üretirler.
Diğer endüstriyel zehirli atıkların aksine, HLW – radyoaktivite dediğimizde ki temel tehlike – zamanla azalır. Halihazırda, ara depolama tesisleri mevcut atığın toplanması ve yönetilmesi için uygun bir ortam sağlamaktadır ve zamanla ısı ve radyoaktivitenin bozulması, nihai olarak bertaraf edilmeden önceki süre boyunca HLW’yi depolamak için güçlü bir neden de sağlamaktadır. Aslında, 40 yıl sonra kullanılmış yakıtın radyoaktivitesi, boşaltıldığı noktada seviyenin binde birine düşmüştür. Ara depolama tesisleri, bir ülkenin, depolanmış yakıtını depolamak için yeterli miktarlarda üretildiği zamana kadar tüketilen yakıtını depolamasına izin verir. Buraya kadar olan kısmı özetlemek gerekirse lise kimya ve fizik derslerini almış olanların radyoaktivite konusunda yarılanma ömrü ve ışınım gibi kavramları hatırlayacak olursa radyoaktif bir ürünün zamanla etkisi azalma eğilimindedir.
Ancak uzun vadede, uzun süreli radyoaktivite nedeniyle HLW için uygun bertaraf düzenlemeleri gereklidir. HLW’nin güvenli, çevre dostu bertarafı, derin jeolojik depolar üzerinde uluslararası bilimsel fikir birliği ile teknolojik olarak kanıtlanmıştır. Bu tür projeler Finlandiya, İsveç, Fransa ve ABD gibi bazı ülkelerde oldukça gelişmiştir. Aslında, ABD’de, transuranik (uranyum ötesi) atıkların bertaraf edilmesi için (Jeotermal Atıksu Arıtma Tesisi) derin bir jeolojik atık deposu (plütonyum gibi askeri malzemelerle kirlenmiş uzun ömürlü ILW) hali hazırda faaliyet göstermektedir. Derin jeolojik depolar için planların geliştirildiği ülkeler, politik ve kamusal kabul konularını bir toplumda ve ulusal düzeyde çözme çabalarının başarılı olabileceğini göstermektedir.
Kamuoyunun kabulünü sağlamak için ilerleme kaydedilmekte, ancak hükümetlerin uzun vadeli HLW’nin bertaraf edilmesi sürecinde daha gelişmiş ülkelerin liderliğini takip etmeleri önemlidir.
2- Bu atığın taşınması insanlar ve çevre için kabul edilemez bir risk oluşturmaktadır.
Tehlikeli atıkların çoğu endüstriyel proses tarafından üretilmektedir. ABD’de her yıl sevk edilen tüm tehlikeli maddeler göz önüne alındığında, radyoaktif atık toplamının sadece %5’ini oluşturur; ve bu %5 değeri ise, %10’dan daha az nükleer enerji üretimi ile ilgilidir.
Dünya çapında, karada ve denizde milyonlarca kilometreyi kapsayan en az 25.000 HLW sevkiyatı yapıldı. Gönderiler neredeyse hiçbir olay olmadan ve herhangi bir zararlı radyoaktivite salınımı olmaksızın gerçekleştirilmiştir.
Nükleer malzemelerin taşınmasında güvenliğin birincil parametresi, paketlenecekleri yoldur. Nakliye sırasında atık depolayan paketler, en zorlu kaza koşullarında bile radyasyondan ve atıklardan korunmayı sağlamak için tasarlanmıştır. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) tarafından farklı nükleer malzemelerin oluşturduğu özellikler ve potansiyel tehlikelere göre farklı ambalaj standartları geliştirilmiştir. HLW gönderileri, güçlü 125 tonluk ‘Tip B’ fıçılarda üretilmiştir. Radyoaktif materyaller içeren B Tipi nakil kabının kırıldığı veya sızdığı bir kaza olmamıştır. 1971 yılında ABD’de meydana gelen önemli bir kaza, daha sonra hizmete geri getirilen bir Tip B fıçısının bütünlüğünü gösterdi.
B Tipi fıçılarda bulunan güvenlik özellikleri çok önemlidir. Deniz taşımacılığında büyük bir B Tipi ambalajda bulunan radyoaktif malzemenin açığa çıkması için, geminin tutuşunun (çift gövdenin içinde) kırılması ve 25 cm kalınlığındaki çelik fıçının kırılması, yakıt çubuklarının açığa çıkmış olması gerekir. Borosilikat cam (yeniden işlenmiş atıklar için) veya seramik yakıt materyali bundan sonra açığa çıkar, ancak her iki durumda da bu maddeler çok zor çözünmektedir.
3- Plütonyum dünyadaki en tehlikeli maddedir
Plütonyumun “yeryüzündeki en zehirli madde” olduğu ve bu nedenle küçük bir leke kadar bile olsa öldürücü seviyede tehlikeli olduğu belirtilmiştir.
Toksik maddeler arasındaki karşılaştırmalar kolay değildir. Plütonyum soluyan bir kişide, birkaç yıl içinde gelişebilecek bir kanserin olasılığını arttırırken, diğer güçlü toksinlerin etkisiyle zaten daha hızlı ölüme yol açacaktır.
Bununla birlikte, plütonyum zehirlidir ve bu nedenle sorumlu bir şekilde ele alınmalıdır. Tehlikesi, esas olarak yaydığı iyonlaştırıcı radyasyon ile ilişkilidir. Bununla birlikte, küçük partiküller halinde solunduğunda öncelikle tehlikelidir.
4- Nükleer atık on binlerce yıldır tehlikelidir. Bu açıkça görülmemiş ve gelecek nesillere büyük bir tehdit oluşturuyor
Birçok endüstri, tehlikeli ve zehirli atık üretir. Sadece radyoaktif atıklar için değil diğer tüm santral çeşitleri içinde güvenlilik hususunda bir şekilde ele alınması gerekir.
Nükleer atıkların radyoaktivitesi doğal olarak bozulur ve sonlu bir radyotoksik ömrüne sahiptir. 1.000-10.000 yıllık bir süre içinde, HLW’nin radyoaktivitesi orijinal olarak çıkarılmış cevherinkiyle bozulur. Onun tehlikesi, ne kadar yoğun olduğuna bağlıdır. Karşılaştırıldığında, diğer endüstriyel atıklar (örneğin, kadmiyum ve cıva gibi ağır metaller) süresiz olarak tehlikeli kalır.
Üretilen çoğu nükleer atık, radyoaktivitesi nedeniyle, sadece birkaç on yıllığına tehlikelidir ve rutin olarak yüzeyden uzak bertaraf tesislerinde bertaraf edilmektedir (yukarıya bakınız). Sadece küçük bir miktar nükleer atık (toplam hacminin ~% 3’ü) uzun ömürlüdür ve radyoaktiftir ve binlerce yıldan beri çevreden izole edilmesini gerektirir.
Uluslararası sözleşmeler, radyasyon dozu açısından neyin tehlikeli olduğunu tanımlar ve ulusal yönetmelikler buna göre izin verilen dozları sınırlar. İyi gelişmiş endüstri teknolojisi, bu yönetmeliklerin karşılanmasını ve böylece tehlikeli atıkların insan sağlığı ve çevre için hiçbir risk teşkil etmeyecek şekilde kullanılmasını sağlar. Atık bertaraf için uygun olan stabil bir forma dönüştürülür. HLW durumunda, çevreyi ve jeolojik bertarafı birleştiren çok engelli bir yaklaşım, atıkların binlerce yıldan beri insanlar ve çevre tarafından izole edilmesini sağlamaktadır.
5. Jeolojik bir depoya konulsa bile atık, gelecek nesillerde ortaya çıkabilir ve tehdit edebilir.
Radyasyon bilimcileri, jeologlar ve mühendisler nükleer atıkların güvenli yeraltı depolanması için detaylı planlar üretmişler ve bazıları şu anda faaliyet göstermektedir. HLW için jeolojik depolar, şiddetli depremler veya zamanın geçişi sırasında bile zararlı radyasyonun yüzeye çıkmamasını sağlamak için tasarlanmıştır.
Uzun vadeli bertaraf için tasarımlar çoklu koruma katmanları içerir. Atık, kararlı, vitrifiye edilmiş formda yüksek derecede işlenmiş fıçılar içinde kapsüllenir ve biyosferin çok altında derinliklerde yerleşir. Bu uzun vadeli jeolojik depolama çözümleri, binlerce yıldır radyoaktivite hareketini önlemek için tasarlanmıştır.
Söz konusu zaman dilimleri, tam test yapılmasını engellemekle birlikte, doğa, sabit jeolojik oluşumlarda radyoaktif atıkların başarılı şekilde depolanmasıyla ilgili benzer örnekler vermiştir. Yaklaşık iki milyar yıl önce, şimdi Afrika’daki Gabon’da, zengin bir doğal uranyum yatağı, yıllarca süren spontan, büyük nükleer reaksiyonlar üretti. O zamandan beri, binlerce yüz yıllık tropik yağmur ve yeraltı suyuna rağmen, bu ‘reaktörlerden’ uzun ömürlü radyoaktif ‘atık’ 10 metreden daha az göç etti.
6. Hiç kimse atık yönetiminin gerçek maliyetlerini bilmiyor. Maliyetler o kadar yüksek ki, nükleer güç asla ekonomik olamaz
Radyoaktif atık üreticilerinin bertaraf maliyetlerini karşılaması gerektiği yaygın olarak kabul edildiği için, nükleer enerji programlarına sahip ülkelerin çoğu, atıkların maliyetini tahmin etmekte ve periyodik olarak güncellemektedirler. Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü’nün (OECD) Nükleer Enerji Ajansı (NEA) gibi uluslararası kuruluşlar da bu tahminleri birbirleriyle karşılaştırmak için koordine ettiler. LLW için maliyetler iyi bilinmektedir, çünkü dünya çapında birçok tesis inşa edilmiş ve uzun yıllardır işletilmiştir. HLW için, projelerin uygulamaya daha yakın olması nedeniyle maliyet tahminleri giderek daha güvenilir hale gelmektedir.
Nükleer atık yönetiminin tahmini toplam maliyetlerine dayanarak, birçok ülke nükleer santral işletmecilerinin tüm masrafları karşılamak için fon ayırmalarını şart koşmaktadır. Farklı ülkelerde farklı mekanizmalar vardır. Her ne kadar tahsis edilmiş fonlara yatırılmış olan miktar yüksek olsa da, atık yönetiminin maliyetleri, elektrik fiyatını büyük ölçüde artırmamaktadır. Tipik olarak, harcanan yakıt yönetimi ve bertaraf maliyetleri, bir nükleer enerji santralinden elektrik üretimi ile ilgili toplam maliyetlerin yaklaşık% 10’unu temsil eder. Bu nedenle, atık yönetiminin mutlak maliyetleri yüksek olmasına rağmen, üretilen atık hacimlerine verilen yüksek gelir oranı nedeniyle, nükleer yakıt çevrimini ekonomik olmayan hale getirmemektedir.
7. Atık boşluğa atılmalıdır.
Atıkların bertaraf edilmesi 1970’lerden beri tekrar tekrar incelenmiştir. Bu seçenek hiç uygulanmadı; yüksek maliyet ve başarısızlık riski ile ilişkili güvenlik nedeniyle daha fazla çalışma yapılmadı.
8- Nükleer atık, zararsız materyallere dönüştürülmelidir.
Transmutasyon, bir radyonüklidin bir nükleer reaktör veya hızlandırıcı-tahrikli bir cihazda nötron bombardımanı yoluyla bir diğerine dönüştürülmesi işlemidir. Amaç, uzun ömürlü aktinitleri ve fisyon ürünlerini önemli ölçüde daha kısa ömürlü nüklitlere dönüştürmektir. Amaç, sadece birkaç yüz yıl içinde radyolojik olarak zararsız hale gelen atıklara sahip olmaktır.
Geçiş, geçmişte üretilen ya da üretilecek olan tüm atıklar için uygun değildir. Transmutasyon atık miktarlarını azaltabilir, ancak bunu sadece belirli bir dereceye kadar yapar ve bu nedenle nihai bertarafın bazı yollarına olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz.
Bununla birlikte transmutasyon araştırmaları devam etmektedir. Teknik meselelerden biri, her bir nükleitin (bölüm) izole edilmesi ve böylece ışınlanabilmesidir, aksi takdirde işlemin yok ettiği kadar fazla atık yaratması muhtemeldir.Bir kenara bakıldığında, dönüşümün yararlarının, nüklitlerin sadece bir kısmını ayırmak ve iletmek için gerekli ek işlemlerin yükünü telafi etmemesi muhtemeldir.
9- Halihazırda depolanan büyük miktardaki radyoaktif atığa yönelik potansiyel bir terör tehdidi vardır ve bu atığın terör eyleminin sonucu olarak sızabileceği veya dağılabileceği riski vardır.
HLW, uygun koruma önlemleri ile güvenli nükleer tesislerde tutulur. Üretilen çoğu HLW, nükleer reaksiyondan kaynaklanan radyoaktif izotopların cam veya seramik içinde güvenli bir şekilde tutulduğundan emin olmak için tasarlanmış, kararlı seramik katılar veya vitrifiye (cam) formunda tutulur. Yapısı, terörist eylemle dağılmalarını çok zorlaştıracak şekildedir ve böylelikle ‘kirli/nükleer atık bombaları’ olarak adlandırılan tehdidin yüksek olmadığı anlamına da geliyor.
ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC), yakıtı terör eylemlerine karşı savunmasız bırakan ve beş yıl sonra kuru depolama fıçılarına konulması gereken önerilere yanıt verdi: “Nükleer enerji reaktörü harcanan yakıt havuzlarına ne kolayca ulaşıldı ne de kolayca ihlal edildi. Paslanmaz çelik astarlı çok kalın çelik takviyeli beton duvarlardan inşa edilen güçlü yapılardır. Ayrıca, bu havuzların diğer tasarım özellikleri onları hasarlara karşı son derece dayanıklı hale getirebilir ve herhangi bir hasarla başa çıkma yeteneğini kolaylaştırabilir”.
Ulusal Bilimler Akademisi tarafından 25 Haziran 2002’de yayınlanan bir raporda, kirli bir bomba saldırısının meydana gelmesi halinde, “kaza oranının muhtemelen düşük olacağı ve kirliliğin ortamdan tespit edilip, kaldırılabileceği sonucuna vardılar.”
Uluslararası Atom Ajansı (IAEA), tıbbi ve endüstriyel radyoaktif kaynakları, kirli bombalardaki kullanımından kaynaklanan potansiyel terörist tehditler açısından kayda değer bir endişe kaynağı olarak tanımlamıştır. Hırsızlığı veya güçlü radyolojik kaynakların kontrolünü engellemek ve dolayısıyla güvenlik ve güvenliğini sağlamak için daha güçlü kontrollere duyulan ihtiyaç büyük önem taşımaktadır.
10- İnsan yapımı radyasyon, doğal radyasyondan farklıdır.
İnsan yapımı radyonüklidlerden yayılan radyasyon, doğal olarak oluşan radyoaktif materyallerden (yani alfa, beta veya gama radyasyonu) yayılan radyasyon ile tamamen aynı formdadır. Bu nedenle, doğal olarak oluşan materyallerin yaydığı radyasyon nükleer yakıt döngüsündeki materyallerin ürettiği radyasyondan ayırt edilemez.
Çoğu elementin radyoaktif formu vardır (radyoizotop) ve bunların çoğu doğal olarak oluşur. Doğal olarak radyoaktif malzemelerle çevrelenen bir ortamda zaten yaşıyoruz ve sürekli olarak kayalardan ve topraktan, yapı malzemelerinden, gökten (uzaydan) radyasyona maruz kalmaktayız, tabi ki radyasyon dediğimizde burada ne kadar bir doz veya güçte maruz kaldığımızda önemlidir. Tüm bu doğal radyasyonlar kısa vadede etkin bir önem sahip değildir.
Editör Notu
Nükleer santralleri bir kenara bırakalım, hali hazırda ülkemizde zaten nükleer ve kimyasal atıklar ortaya çıkmaktadır. Hastahanede kanser bölümünde kullanılan radyoaktif ürünler ve bunların atıklarından tutun da ağır endüstride ortaya çıkan zehirli kimyasallar için nükleer santrallerde olduğu gibi bir atık yönetimi bulunmaktadır. Nükleer kirlilikten bahseden bir kişi eminim ki hayatı boyunca 1 kere dahi olsa bir pili çöpe atmıştır. Halbuki ne kadar basit görünse de pillerin içinde bulunan ağır kimyasallar (kadmiyum gibi) nükleerden daha tehlikeli olmasına karşın bunları göz ardı ederek evsel atıklar içinde değerlendirmeye devam ediyoruz. Bunu biraz daha genişletirsek tarımda kullanılan suni gübreler, tarım ilaçları vb. dozu iyi belirlenmediğinde doğrudan su kaynaklarına ulaşmaktadır. Bu ister içme suyu ister deniz olsun fark etmiyor üstelik. Topraktan süzülen fosfor bileşenleri/molekülleri/iyonları sudan doğrudan balıklara ve sonra soframıza ulaşmaktadır.
Nükleer atık konusunda ülkemizden çok daha önce yabancı basında tartışılmış olduğu için dünyanın neleri kabul edip etmediğini göstermek istedik. Ülkemizde ne yazık ki santral konusu enerji karşılama yöntemi sorunu olmaktan çok siyasal anlamda tartışıldığı için bazı soruların cevaplarını da size bırakmamız gerekti:
1. Nükleer Santral kurulduktan sonra elektrik fiyatları düşecek mi?
Basında yansıyan haberlere göre faturalarımız için herhangi bir düşüş yaşanmayacak. Takdir sizin..
2. Nükleer Atıkların depolanması ve korunmasında başarılı olabilir miyiz?
Makalemizde bu soru için endüstriyel kimyasal atık ve hastahanelerdeki tıbbi ve nükleer atıklar içinde benzer yöntemlerin hali hazırda kullanıldığını belirtmiştik. Haberlere yansıyan “kimyasal atık varilleri boş tarlada gömülü bulundu” gibi vakalara halkımız duymaya alışık olsa da nükleer atık yönetimi hepsine nazaran daha katı kurallar sahiptir. Sadece bu iş için özel alanlar belirlenecek ve koşullar yaratılacağından diğer kimyasal atık problemlerimiz için de bir yardımcı faktör olacağını düşünüyorum. Tabi bu iyimser bakış açımız ne kadar olacak yine takdir sizin..
Geri kalan çoğu sorunun cevabı siyasi düşüncenize göre şekilleneceğinden bu konulara girmek istemiyorum.
Kaynak: world-nuclear. org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-wastes-myths-and-realities.aspx , Mühendis Beyinler
Son sınıfta ise öğretilen bilgiler artık doğrudan meslekle bağlantılı olmaya başlayıp öğrenciler iş yaşamına hazırlanır. Doğal gaz mühendisliği, geliştirilmiş gaz dönüşümü, yöneylem araştırması, formasyon değerlendirmesi, mühendislik etiği, petrol ve doğal gaz ekonomisi, ve bitirme tasarımı projesi son sınıf programını oluşturmaktadır. 4 yıllık lisans eğitimi boyunca öğrenciler ilgi alanlarına ve ileride çalışmak istediklerine alana göre seçmeli dersler de alabilirler. Kaynak : Mühendis Beyinler
