Nükleer Teknoloji

Nükleer reaktörler

Nükleer reaktör, zincirleme çekirdek tepkimesinin başlatılıp sürekli ve denetimli bir biçimde sürdürüldüğü aygıtlardır Nükleer reaktörler bazen nükleer enerjiyi başka bir tür enerjiye (genelde elektrik enerjisine) çevrilen santraller olarak kullanılırlar

2005 itibarıyla dünyada 1100 civarında nükleer reaktör çalışır durumdadır Bunların yaklaşık 310 tanesi araştırma reaktörüdür Sanayi ve ilaç için izotop üretiminde kullanılmaktadır 400ü aşkın reaktör denizaltılarla ilgilidir 445 dolayında reaktör ise elektrik enerjisi üretimine yönelik olarak faaliyet göstermektedir

Yeryüzündeki en büyük nükleer güç üreticisi ABD dir ve 1998 yılı itibarıyla 676,70 TWh nükleer enerji üretmektedir ABD aynı zamanda çalışır durumda olan 104 santral ile en fazla santrale sahip olan ülke konumundadır İkinci en büyük üretici Fransa'dır ve 1998 itibarıyla 368,40 Twh nükleer enerji üretmektedir Bu ülkeleri Japonya 306,94 Twh, Almanya 145,20 TWh, Rusya 95,38 Twh, İngiltere 91,14 Twh, Güney Kore 85,19 Twh, Ukrayna 70,64 Twh, İsveç 70,00 Twh, Kanada 67,50 Twh izlemektedir

Ülke içinde üretilen enerjinin yüzde dağılımı açısından bakıldığında 1988 itibarıyla Litvanya toplam enerjisinin % 77,21'ini nükleer üretimle karşılarken, bu oran Fransa'da % 75,77'dir Bu ülkeleri Belçika % 55,16, İsveç % 45,75, Ukrayna % 45,42, Slovakya % 43,80, Bulgaristan % 41,50, Güney Kore % 41,39, İsviçre % 41,07 ile izlemektedir

Türkiye'de etkin durumda olan tek nükleer reaktör; Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezinde bulunan TR-2 Araştırma Reaktörü'dür

Yeterli miktarda fizyon reaksiyonu verebilen maddenin, uygun biçimde yerleştirildiği ve bununla da denetim altında zincirleme bir fizyon reaksiyonunun başlatılıp sürdürülebildiği aygıttır Ağır çekirdeklerin bölünme ürünleri büyük miktarlarda enerji içerirler Bu enerji ısıya dönüşerek birçok yüksek sıcaklıkta gerçekleştirilebilen işlemler için yararlı olur Ayrıca, daha önemlisi bu ısıdan aşırı ısınmış ve yüksek basınçlı su buharı elde etmede yararlanılır Bununla buhar türbini döndürülerek elektrik üretilir Bu tür tesisler Nükleer Enerji Santraları adını alırlar Reaktörlerin çoğu elektrik üretimi için çalışırlar Bazı küçük boyutlu reaktörler nükleer denizaltı gemileri ile su-üstü gemilerinde kullanılır Reaktör son derece kusursuz biçimde yalıtılmış ve dışarıya radyasyon sızması önlenmiş olmalıdır

CANDU-Reaktörü
CANDU (CANada Deuterium-Uranium reactor), 1960'larda tasarlanan basınçlı ağır su ile çalışan Kanada'ya ait bir nükleer elektrik santrali tipidir CANDU söylemi, CANada Deuterium Uranium kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltmayı ifade der Kurulan ilk CANDU tipi reaktör 1962 ve 1987 seneleri arasında çalışmış ve Kanada'nın ilk nükleer enerji santrali olmuştur Bu reaktör tipi Kanada başta olmak üzere, Hindistan, Güney Kore, Çin, Arjantin, Romanya ve Pakistan tarafından da kullanılmaktadır

Oklo
Oklo bir Orta Afrika devleti olan Gabon'un Haut-Ogooué bölgesindeki Franceville şehri yakınlarındaki bir yerdir 1972 Eylül'ünde uranyum madenlerinde çeşitli doğal nükleer yarılım (ing:fission) reaktörlerinin keşfedilmesi bilimadamlarının hayallerini ve merakını ateşledi
1956'da bu bölgede Nükleer Enerji Komiserliğinden (sanayi kısmı daha sonra COGEMA olmuştur) gelen uzmanlar uranyum bulduklarında Gabon bir Fransız sömürgesiydi Fransa derhal bu bölgede Comuf Şirketi tarafından işletilen madenler açtı; Gabon devletine ise bu şirkette çok küçük bir pay verildi

Kırk yıl boyunca Fransa Gabon'da uranyum için maden kazısı yaptı Çıkartılan uranyum Fransa ve Avrupa'da elektrik üretimi için kullanıldı Bugün uranyum madeni bitmiş durumda ve açılan maden sahalarının ıslah çalışmaları yapılıyor

Oklo uranyum deposunun prekambriyen dönemde doğal bir nükleer yarılım reaktörü gibi davrandığı dair güçlü jeokimyasal kanıtlar var: Kazısı yapılan bazı madenlerde, aynen bir reaktörde olduğu gibi, beklendiğinden daha düşük yoğunluklu U235 bulundu Jeologlar -- iki milyar yıl önce, bunun bir reaktör içinde olduğunu bulguladıO zamanlar doğal uranyum yaklaşık olarak 3% U235'lık bir yoğunluğa sahipti ve bir nötron düzenleyici olarak doğal su ile kritik kütleye ulaşmış olabilir

Tr-2

TR-2 Reaktörü, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde bulunan Türkiye'nin ilk nükleer araştırma reaktörü (Tr-1) ile aynı havuza inşa edilmiş olan 5 MW gücünde açık havuz tipi bir nükleer araştırma reaktörüdür
Özellikleri
Tip: 5 MW, Açık havuz
İlk Kritiklik: 10 Aralık 1981
Yakıt: HEU ve LEU, MTR
Moderatör: Su
Reflektör: Su, Berilyum, Grafit
Soğutma: Su
Kontrol Çubukları: Gümüş, İndiyum, Kadmiyum alaşımı
Biyolojik Zırh: Su
Nominal Güç: 5MW

VBER-300

VBER-300 300-MWe veya daha yüksek üretim kapasitesine sahip olması önerilen uzak yerler için tasarlanmış kompakt bir Rus basınçlı su reaktörüdür

Reaktör su arıtmada kullanılması amacıyla ve yanı sıra elektrik üretimi için tasarlanmıştır Gerçekleştirilen örneklerinde reaktörler 49,000-tonluk mavna üzerine yerleştirilmiştir

VBER-300 reaktöründe VVER tipi reaktörler için zenginleştirilen yakıt kullanılır