Nükleer Güç Santrali / Reaktörü Nedir?

NÜKLEER GÜÇ SANTRALI / REAKTÖRÜ NEDİR?

Nükleer Reaktörün Çalışma Sistemi

Reaktör Kalbi

Bir nükleer santraldaki sistemler konvansiyonel güç santralları ile aynı mantıkla çalışırlar Isı enerjisinin üretildiği kısımda elde edilen buharın türbin-jeneratörü döndürerek elektrik üretilmesi felsefesi, temel olarak nükleer santrallarda da aynıdır Nükleer santrallar ısı üretmek için nükleer reaksiyonu kullandıkları ve bunun sonucunda çevreye salınmaması gereken radyoaktif maddeler ürettikleri için, bazı ek sistemler kullanırlar Örneğin, bir çok nükleer santralda nükleer yakıtı barındıran yakıt tüpleri arasından ısınarak geçen su, doğrudan türbine gönderilmeyip, türbin için buhar üretilen ikinci bir çevrimi ısıtmak için kullanılır Bununla ilgili sistemlere Birincil (Soğutma) Sistem(i) adı verilir İkincil sistem ise birincil soğutma sistemindeki ısıyı alarak türbin-jeneratörü döndürmek için gerekli olan buharın üretilmesi için kullanılan sistemdir Her iki sistem de kapalı birer döngü oluşturmuşlardır

Aşağıdaki şekilde görülen sistem, tipik bir "basınçlı su reaktörü"ne aittir

1 Reaktör kalbi (reactor core)

2 Kontrol çubuğu (control rod)
3 Reaktör basınç kabı (pressure vessel)
4 Basınçlandırıcı (pressurizer)
5 Buhar üreteci (steam generator)
6 Birincil soğutma su pompası (primary coolant pump)
7 Reaktör korunak binası (containment)
8 Türbin (turbine)
9 Jeneratör - Elektrik üreteci (generator)
10 Yoğunlaştırıcı (condenser)
11 Besleme suyu pompası (feedwater pump)
12 Besleme suyu ısıtıcısı (feedwater heater)

Nükleer Reaktör Soğutma Sistemi

Nükleer santrallar, birincil sistemlerindeki farklılıklara göre değişik şekillerde adlandırılırlar Dünyadaki 400 den fazla sayıda nükleer santralın yaklaşık olarak yarısı "basınçlı su reaktörü"dür Basınçlı su reaktörlerininde, birincil sistem yaklaşık 150 atmosferlik bir basınç altında tutularak, içinde bulunan suyun yüksek sıcaklıklara kaynamadan çıkarılması sağlanmıştır Buna ek olarak "kaynar sulu", "basınçlı ağır sulu" reaktörler de en çok kullanılan nükleer santral tipleridir

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 bulunmaktadır 400ü aşkın reaktör denizaltılarla ilgilidir 440 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 Reaktörüdür


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 rektörler nükleer denizaltı gemileri ile su-üstü gemilerinde kullanılır Reaktör son derece kusursuz biçimde yalıtılmış ve dışarıya radyasyon sızması önlenmiş olmalıdır