Çernobil Santrali – RBMK
Çernobil nükleer santrali 1977-1983 yılları arası 4 ünitesi devreye alınmış olup, bugünkü Ukrayna- Belarus sınırındadır (Kiev’e 7 km). İstanbul’a yaklaşık 1500 km uzaklıktadır. Çernobil Nükleer santralı Sovyet Rusya tasarımı bir reaktördür. Ancak günümüzde kullanılan PWR ve BWR tipi reaktörlerden oldukça farklıdır.
En temel farklılık nötronları yavaşlatmak için su yerine grafit kullanılmasıdır.
Temel Farklılıklar;
– RBMK tipi reaktörlerde her yakıt demeti kendi basınç kabı içindedir. Dolayısıyla yakıt değişimleri reaktör çalışırken yapılabilmektedir. PWR’lerde yakıt değişimi için reaktörün durdurulması gerekmekte olup yakıtlar reaktör basınç kabının içindedir.
– PWR reaktörlerinde suyun iki fonksiyonu vardır: reaktörü soğutmak ve nötronları yavaşlatmak. RBMK’larda su sadece reaktörü soğutmak için kullanılır, nötronların yavaşlatılması katı grafitle (karbon) sağlanır.
– RBMK’larda koruma duvarı (containtment) yoktur. PWR’lerde vardır.
RBMK dizaynı[2]
– Çernobil kazasının olmasındaki en büyük etken nötronları yavaşlatmak için kullanılan grafit malzemesinin yüksek sıcaklıkta yanıcı bir madde olmasıdır.[3]
– RBMK tipi reaktörlerde pozitif reaktivite vardır. Yani artan sıcaklık güç artışını tetiklemektedir. PWR reaktörlerinde negatif reaktivite vardır. Sıcaklığın arttığı durumda güç artışı düşmekte böylece kendini dengeleyen pasif bir güvenlik sistemi mevcuttur.
– Reaktörde soğutucu suyun kaybıyla yükselen sıcaklık sonucu grafitler alev almış ve söndürülmesi oldukça zor olmuştur.
Çernobil Nükleer Kazasının Sonuçları ve Etkileri
Çernobil nükleer kazasının etkilerini inceleyen bir çok rapor yayınlanmıştır. Bu raporlara göre Çernobil, ticari olarak kullanılan ve radyasyondan dolayı ölümle sonuçlanan kaza yaşayan tek nükleer reaktördür.[4] Çernobil’de kaza anında 600 çalışan vardı. Aşırı radyasyona maruz kalan 28 kişi kazadan sonra 4 ay içinde ölmüştür. 106 işçi ise akut radyasyon sonucu hastalanmıştır. Ayrıca 2 işçi kaza anında patlama sonucu ölmüştür.
Birleşmiş Milletlerin Kasım 2005 tarihli raporunda, radyasyon sebebiyle kansere yakalanan ve ölen 4000 hastadan 56 tanesi teorik olarak Çernobil’den kaynaklanmaktadır. 56 hastanın 49 tanesi acil durum işçisi olarak santralde çalışmış olup, 9 tanede tiroid kanser vakası teşhisi konulmuştur.[5],[6] 2005 yılında yapılan Çernobil Forum sonuç raporuna göre lösemi ve diğer kanser türleri ile Çernobil kazası arasında bir bağlantı bulunamamıştır.
Çernobil Kazasının Sağlık Etkileri
Çernobil kazasının sonuçlarını incelemek üzere günümüze kadar tamamlanan çalışmaların büyük çoğunluğu halkın aldığı ortalama dozların sağlık etkileri ve kaza öncesi ve sonrasında kanser görülme sıklığının bölgesel dağılımının karşılaştırılmasıyla yapılmıştır. Kişisel dozimetri yapılmadığı surece, sağlık etkilerinin nicel olarak belirlenmesi mümkün değildir.
Reaktör çalışanları ve acil durum müdahale ekipleri dış ışınlama nedeni ile 1 -20 Gy arasında yüksek dış ışınlama dozuna maruz kalmıştır. ARS tespit edilenlerin sayısı 134’dur. Bunlardan 28 kişi ilk 4 ay içerisinde radyasyon ve yanıklar nedeni ile olmuştur. Diğer 19 kişi 2004 yılına kadar olan süreçte çeşitli nedenler ile yaşamını kaybetmiştir. ARS ve diğer nedenlerle ölen acil durum çalışanlarının toplamı 50 kişidir. Çernobil’den etkilenen halk arasında ARS nedeni ile ölüm görülmemiştir.
Dünya Sağlık Örgütüne (WHO) göre 1986-1987 arasında görev yapan ve yüksek doz alan 200000 acil durum ve iyileştirme çalışanı, tahliye edilen 116000 kişi ve en fazla kirlenmiş alanda yaşayan 270000 kişi olmak üzere yaklaşık 600000 kişilik grup içerisinden radyasyon kökenli çeşitli kanserlerden ölmesi beklenen kişi sayısının maksimum 4000olabileceği tahmin edilmektedir.
Ancak, bu değer olasılık hesabına dayalı bir yaklaşımla bulunduğundan, 4000 civarında kişinin kesinlikle radyasyon kökenli kanser nedeniyle öleceği anlamını taşımamaktadır.
Pek çok ülkenin uzmanları tarafından, acil durum çalışanları ve iyileştirme personeli ile Beyaz Rusya, Rusya Federasyonu ve Ukrayna’da en fazla kirlenmiş alanda yaşayan halk üzerinde yapılan epidemiyolojik çalışmalar sonucunda; (çocuk ve yetişkinlerdeki tiroit kanserine bağlı 9 ölüm dışında) lösemi, diğer kanserler veya kanser dışı nedenlerden dolayı olağan ölüm hızında herhangi bir artış olmadığı saptanmıştır.
Fukuşima Santrali – BWR
Japonya tarihinin en büyük depremlerinden biri 11 Mart 2011 tarihinde 8,9 büyüklüğünde gerçekleşti. Yaşanan deprem sonrasında oluşan tsunami, yaklaşık 60 yıllık nükleer santral işletmeciliğinde yaşanan en ciddi kazalardan birine sebep oldu.
Tsunaminin vurduğu kıyıda kurulmuş olan Fukuşima Daiçi nükleer santralinde yaşanan kazanın yine aynı kıyıda bulunan Fukuşima Daini nükleer santralinde yaşanmaması, nükleer santrallerdeki insan faktörü, güvenlik standartları, düzenleyici ve denetleyici usûl ve yöntemlerin tüm dünyada gözden geçirilmesine yol açmıştır.
Depremin meydana geldiği bölgede, 4 nükleer santralde toplam 11 nükleer reaktör mevcuttu. 11 nükleer reaktörden 8 tanesi dizel jeneratörler yardımı ile kapanma sonucu oluşan atık ısıyı atabilmiş ve 4 gün sonra güvenli kapanma moduna (cold shutdown) geçmiştir.
Fukuşima Daichi nükleer santralinde 6 ünite olup 11 Mart tarihinde sadece 3 ünite güç üretimi yapmakta diğer ünitelerin ise kapalı olduğu bilinmektedir. Yaşanan deprem ile birlikte Fukuşima Daiçi nükleer santralinin tüm üniteleri otomatik kapanma sisteminin devreye girmesi ile birlikte başarılı bir şekilde kapanmıştır.
Kapanan santralden atık ısıyı çekmek üzere yedek güç üniteleri (dizel jeneratörler) devreye girmiş, deprem sonrası oluşan 14-15 metre yüksekliğindeki dev dalgaların kıyıyı vurmasına kadar tasarım temellerine uygun olarak çalışmıştır.
Yaklaşık bir saat sonra dev dalgalar kıyıya ulaşmış, santral önünde bulunan koruma duvarını aşarak dizel jeneratörlerin bulunduğu alanı kaplamıştır. Su altında kalan dizel jeneratörler işlevini yitirmiş ve bugün bildiğimiz manzara ile karşı karşıya kalınmıştır.
Fukuşima Daichi nükleer santrali tasarımı ikinci nesil kaynar su reaktörüdür (BWR) ve kazanın olduğu ilk üç ünite 1971 ile 1975 yılları arasında devreye alınmıştır.
Reaktörlerin kapalı konumlarında güvenli bir şekilde tutulmasını sağlayan Reaktör Kalbi İzolasyon Soğutması sistemi, Atık Isı Uzaklaştırma sistemi ve Acil Durum kalp Soğutma Sistemi, Yüksek Basınç Soğutucu İlave Sistemi, Düşük Basınç Soğutucu İlave Sistemi bu tasarımda mevcuttur. Ancak bu sistemlerin devreye alınması için bir elektrik gücüne ihtiyaç duyarlar. Bu güçte dizel jeneratörler ve destek bataryalarından sağlanır.
Ayrıca 11 Mart tarihinde 4. Ünite rutin denetlemede olduğundan reaktör içindeki yakıt kullanılmış yakıt havuzunda bulunmaktaydı. Kazanın oluşumunda kullanılmış yakıt havuzlarındaki suyun kaybedilmesi neticesinde, su buharı ve metalin oksitlenme reaksiyonu sonucu açığa çıkan hidrojen gazının patlamasına neden olmuştur.
Fukuşima kazası sonrası başta ABD ve Avrupa Birliği üyesi ülkeler ile uluslar arası kuruluşlar olmak üzere Japonya’ya gerekli olan yardımı gönderip, mümkün mertebe az hasarla bu durumun atlatılmasını sağladılar. Aynı zamanda nükleer santral işleten ülkeler işletmede olan veya inşası devam eden kendi santrallerinin güvenlik denetimlerini (stres test) gerçekleştirdiler[9]. Yapılan stres testlerinde nükleer santrallerin kapatılmasını gerektirecek bir duruma rastlanmadı[10].
Fukuşima kazasında en büyük bedeli şüphesiz ki Japonya ödemiştir. Fukuşima kazası öncesinde Japonya’da işletmede olan 48 nükleer reaktör elektrik üretiminin yaklaşık %30’unu karşılıyor ve 2 nükleer reaktörün inşası devam etmekteydi. Fukuşima sonrasında Japonya işletmede olan bütün nükleer santrallerini kapattı ve 2014 yılı sonu itibariyle işletmede olan nükleer santraller bulunmamaktadır. Nükleer santrallerin kapanması ile 2013 yılı sonu itibariyle 93 milyar dolar olan ek enerji harcamalarına paralel olarak evsel elektrik kullanımda %19, sanayi kullanımda ise %28 oranında fiyat artışı yaşanmıştır. Fiyat artışlarının özellikle sanayide meydana getirdiği maliyet artışları ve sanayi üreticilerinin nükleer enerjiye geri dönülmesi yönünde bir tercihe neden olmuştur[11].
Nükleer santrallerin kapanmasından sonra oluşan ekonomik sıkıntının aşılması için Japonya hükümeti, nükleer enerjiden vazgeçilmeyeceğini ve nükleerin santrallerin elektrik üretim portföyünde olacağını duyurdu. Bu amaçla, bağımsız bir nükleer düzenleme ve denetleme mekanizmasını kuruldu[12]. Nükleer santrallerin yeniden açılması sürecinde yapılan güvenlik değerlendirmelerinin akabinde yerel halkın görüşlerine başvurulması öngörülmektedir. İşletmeciler, nükleer santrallerin yeniden işletmeye alınması için yeni nükleer düzenleme kurumuna 17 başvuru yapmış olup, bu santrallerden Sendai Nükleer santralinin güvenlik değerlendirmesi tamamlanmıştır. Japonya’da ilk santralin devreye alınması işleminin Haziran 2015’te gerçekleştirilmesi planlanmaktadır.
[1] http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Power-Reactors/Appendices/RBMK-Reactors/
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/File:RBMK_reactor_schematic.svg
[3] Reaktördeki suyun buharlaşması sonucu soğutulamayan reaktörde sıcaklık bir anda yükselmiş ve grafitlerin alev almasına sebep olmuştur.
[4] http://www.nei.org/Master-Document-Folder/Backgrounders/Fact-Sheets/Chernobyl-Accident-and-Its-Consequences
[5] Kazanın olduğu tarihlerde çocuk yaşlardalar.
[6] http://www.nei.org/Master-Document-Folder/Backgrounders/Fact-Sheets/Chernobyl-Accident-and-Its-Consequences
[7] http://www.iaea.org/Publications/Booklets/Chernobyl/chernobyl.pdf
[8] http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/chernobyl-bg.html
[9] http://www.oecd-nea.org/nsd/fukushima/documents/UK_ST_Final_National_Report.pdf
[10] http://www.oecd-nea.org/press/press-kits/fukushima.html
[11] http://www.bloomberg.com/news/2014-04-10/japan-s-cabinet-approves-post-fukushima-basic-energy-plan.html
[12] http://www.wiseinternational.org/node/4076
