NÜKLEER ENERJİ ve GÜVENLİK

İleri teknolojiye dayalı, çağdaş nükleer reaktörler herşeyin yolunda gideceği varsayımına göre değil, aksine tüm aksaklıkların peşpeşe geleceği varsayımına göre tasarlanıp işletilmektedir. Kaza ihtimalini ortadan kaldırmaya yönelik ve kaza olsa bile çevreye olan etkisini en düşük düzeye indirecek kademeli koruma sistemi ile donatılmışlardır. Çağdaş bir nükleer reaktörde bu güvenlik düzeyinin başarısız olma ihtimali yaklaşık 300 milyonda bir* olarak hesaplanmaktadır

Bir nükleer santralda reaktör kalbi, kömür, gaz ya da petrol santrallarında bulunan kazanla aynı işlevi yerine getirir. Reaktör ısı üretir, suyu buhara çevirir ve üretilen buharla türbin dönerek elektrik üretilir.

Kömür santrallarından çevreye çeşitli gazlar, toz ve kül gibi yanma ürünleri salınır. Nükleer santrallarda ise yakıtın (örneğin       uranyumun) parçalanma ürünleri radyoaktif oldukları için dışarı sızmayacak şekilde gereken tüm önlemler alınmıştır. Radyoaktif maddelerin dışarı sızmasını önlemek için çeşitli kademelerden oluşan engeller konulmuştur.

Reaktörlerin normal çalışmaları ve kaza sırasında, radyoaktif maddelerin karşılaştığı ilk engel nükleer yakıtın kendisidir. Çok küçük boşluklu porselen yapısı nedeniyle nükleer yakıt, bölünme sonucu açışa çıkan radyoaktif ürünleri içinde tutar. İkinci engel ise yakıtı kaplayan metal zarf malzemesidir. Bu engellere karşın bir sızıntı olduğunda, bu sızıntı reaktörün basınç kabı  içindeki  akışkana geçer ve akışkanda filtreler yardımıyla temizlenir. Üçüncü engel olan basınç kabında bir sızıntı olursa koruma kabı içindeki en son engeli oluşturur. Çelik bir kabuk ile ön gerilimli betondan yapılmış bir dış kabuktan oluşan ve dışarıya yalıtımı sağlayan koruma kabının başka bir görevi reaktörü, hortum, sel gibi doğal afetlere veya terörist amaçlı saldırılara ve hatta uçak düşmesi gibi dış etkenlere karşı korumaktır. Nükleer santrallarda, normal çalışma sırasında, dışarıya çıkan gazların ve sıvıların radyoaktivitesi sürekli olarak ölçülür. Radyoaktivitenin Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından belirlenmiş olan güvenlik sınırlarının üzerine çıkmasını önlemek için santraldan çıkan gazlar ve sıvılar filtrelenir. Olabilecek en kötü kaza durumunda bile acil durum güvenlik sistemleri ile güvenlik engelleri radyoaktif maddelerin reaktör dışına çıkmasını önler.

Nükleer santrallarda oluşabilecek muhtemel kazaların sonuçlarının sınırlandırılması ve çevreye olabilecek etkilerinin en aza indirilmesi amacıyla diğer konvansiyonel santrallarda olmayan yeni bir Derinliğine Güvenlik Felsefesi geliştirilmiştir. Bu felsefede kullanılan ilkeler şöyle sıralanabilir:

1-Kalite İlkesi: Olabilecek arızaları en düşük düzeyde tutabilmek için reaktör bileşenlerinin tümünde en yüksek kalitede malzeme kullanılmaktadır. Bu sayede her bir elemanın bozulma ihtimali çok azaltılmış olur. Örneğin, bu sistemlerde bulunan her bir kaynağın X-ışınlarıyla incelenmesi, manyetik parçacıklar ve ultrasonik tekniklerle inşa sırasında kontrolu, daha sonra da reaktörün çalışmaya başlamasından sonra düzenli olarak ultrasonik ve görsel incelemelerini içeren bir denetleme programı uygulanır.

2-Yedeklilik İlkesi: Reaktör güvenliğini sağlayan önemli sistemlerin iki yedeği mevcuttur. Örneğin biri çalışırken onun birinci yedeği rahatlıkla bakıma alınabilir, çünkü çalışanın arızalanması halinde ikinci bir yedeği hazır beklemektedir.

3-Ayrılık İlkesi: Değişik güvenlik sistemlerinin bileşenleri fiziksel olarak birbirinden ayrı yerlerdedir. Böylece santralın herhangi bir yerindeki mekanik arıza veya bir kaza santralın diğer yerlerinde bulunan bileşenleri etkilemeyecektir.

4- Bağımsızlık İlkesi: Reaktör güvenlik sistemleri birbirinden bağımsız olacak şekilde inşa edilmişlerdir. Örneğin sistemlerden birisi şehir şebekesine bağlı iken aynı tür ikinci güvenlik sistemi jeneratöre bağlıdır. Dolayısıyla şehir elektriğinin kesilmesi sadece güvenlik sistemlerinden birini etkileyecektir.

5- Farklılık İlkesi: Aynı görevi yapan reaktör güvenlik sistemleri fiziksel yöntem bakımından farklı yaklaşımları kullanırlar. Örneğin, reaktör kalbi içindeki güç yükselmeleri hem sıcaklığın ve hem de nötron akışının ayrı ayrı ölçülmesiyle aynı yönde yükselmeleri sonucu  bir kazanın olduğu anlaşılmakta ve gerekli önlemler alınmaktadır.

6-Güvenli Arıza İlkesi: Bir güvenlik sisteminin arızalanması halinde bile reaktör güvenli olacak  şekilde tasarımlanmıştır. Örneğin, reaktörü kapatmak için kullanılan kontrol çubuklarını reaktörün üzerinde tutmak için elektrik akımı kullanılmaktadır. Elektriğin kesilmesi halinde çubuğu tutan mıknatıslar özelliklerini kaybederler ve yer çekimi etkisiyle reaktörün kalbi içine düşerek reaktörü durdururlar.


Reaktörlerde ayrıca çeşitli kaçak tespit sistemleri de bulunmaktadır. Örneğin, borulardaki büyük bir kırık, bir miktar suyun ve onun içerdiği radyoaktivitenin kaçmasına izin verecek küçük bir çatlaktan doğar. Sızan su, çatlaktan çıkarken buhara dönüşerek ortamdaki nem oranını artırır. Bu nedenle ortamdaki nem artışını saptayan aletler kullanılmaktadır. Sızan suyla çıkan radyoaktif maddelerin çoğu havadaki tozlara yapışır. Bunun için tozdaki radyoaktivite artışını saptayacak aletler kullanılmaktadır. Ayrıca ikinci bir güvenlik önlemi olarak Acil Durum Kalp Soğutma Sistemi bulunmaktadır. Bu sistemin amacı, reaktörün soğutma suyunun kaybedilmesi durumunda reaktöre yedek su temin ederek kalbi soğutmak süretiyle yakıtın erimesini önlemektir.

 

Tüm bu önlemlere karşın, bir kalp erimesi olduğu zaman en son güvenlik hattı dış koruma kabıdır. Bu kap çevrede yaşayan halkı olası bir radyoaktif sızıntıdan koruyabilecek şekilde inşa edilmiştir. Örneğin, Amerika'daki TMI reaktöründe meydana gelen kalp erimesi kazasında açığa çıkan su, buhar ve tüm radyoaktif maddeler koruma kabı içinde kalarak çevrenin kirlenmesini önlenmiştir.

 

Kaynak: Safety of CANDU Nuclear Power Station


 

Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !