Nükleer Enerji Santralleri Nasıl Çalışır?

Nükleer enerji nedir

Dünya enerji örgütünün verilerine göre, dünya üzerinde yaklaşık olarak 400 adet Nükleer Santral bulunmaktadır. Dünya enerji ihtiyacının %17 kadarı bu santrallerden elde edilmektedir. Yine aynı örgütün verilerine göre, dünyada bu işi en iyi yapan ülke Fransa’dır. Çünkü; Fransa enerji ihtiyacının yaklaşık olarak %75’lik kısmını Nükleer Santrallerden karşılamaktadır. Bir diğer veriye göre Amerika kıt’asında yaklaşık olarak 100 adet Nükleer Santral bulunmaktadır ve bu santraller sayesinde Amerika Kıt’ası enerji ihtiyacının yaklaşık olarak %15’lik kısmını karşılayabilmektedir.

Nükleer santraller nasıl çalışır?

Nükleer enerjiden faydalanabilmek için öncelikle tabii olarak yakıt lazımdır. Nükleer enerji santrallerinin kullandığı  yakıtlar ise;  ‘Uranyum, Toryum ya da Plütonyum ‘dur.  Dünya genelindeki santrallere bakıldığında genel olarak Uranyum bu iş için kullanılır. Bunun sebebi, Uranyumun daha kolay bulunabilir olmasından kaynaklıdır. Ayrıca Nükleer santrallerde kullanılması nispeten daha kolaydır. Toryum ve Plütonyum da Nükleer santrallerde kullanılabilecek radyoaktif maddelerdir ancak bu iki elementin doğada bulunması hem çok zordur hem de işlenmesi maliyetlidir. Plütonyum, Nükleer Santrallerden atık olarak elde edilir. Bazı ülkeler atık olarak üretilen bu Plütonyumu ya işleyerek Nükleer santrallerde kullanır ya da atom bombası yapımında kullanırlar.

Uranyum
Uranyum

Uranyum, plütonyum ya da toryumun nükleer santrallerde kullanılabilmesinin yegane nedeni bu elementlerin “kararsız” olmalarıdır. Bir atom ne kadar büyükse, büyüklüğü ile doğru orantılı olarak o kadar “kararsız” bir yapıya sahiptir. Bir atomun “kararsız” olması o atomun daha kolay parçalanabilmesi anlamına da gelmektedir.

Uranyum da tıpkı diğer cevherler gibi topraktan çıkartılır. Yani bir tür madendir. İlk çıkartıldığında direk olarak kullanılması mümkün değildir. O yüzden öncelikle bazı işlemlerden geçerek işlenmesi gerekir. Öncelikle “santrüfüj” adı verilen bir işlemle en saf hale gelinceye kadar işlemden geçirilir. Bu saf Uranyum, diskler şeklinde depolanırlar. Daha sonra diskler halindeki bu saf Uranyum, “Pelek” adı verilen küçük silindirler haline getirilirler. Daha sonra da bu minik silindirler “Yakıt çubukları” adı verilen bir düzeneğin içine yerleştirilerek kullanılmaya hazır hale getirilirler. Artık, nükleer santrallerde kullanılabilecek yakıtınız vardır…

Nükleer Enerji santralleri çalışma mantığı

Nükleer santraller genel olarak dört birimden oluşurlar. Bunlar; çekirdek odası, buhar odası, tribün odası ve soğutma odasıdır.

Yakıt çubukları, Çekirdek odasına diklemesine yerleştirilir. Son derece sağlam olan çekirdek, çeşitli katmanlardan ve beton yapılardan oluşur. İşte nükleer enerjiden üretilen elektriğin hikayesi böyle başlar. Çekirdek odası, çeşitli beton ve kurşun yalıtımla dünyadan tamamen soyutlanır. Buradaki amaç; içeride gerçekleşen işlem sonucunda ortaya çıkan radrasyonun dışarıya çıkmamasını sağlamaktır. Çekirdek odasına yerleştirilen yakıt çubuklarının etraflarında genellikle ağır su bulunur. Nükleer santraller, nükleer fizyonla çalıştıkları için fizyon( Atomları parçalama işlemi) işleminin başlayabilmesi için bu yakıt çubuklarına yoğun miktarda basınç uygulanması gerekir. Basınç ısıyı arttırır. Binlerce dereceyi bulan bu ısı ile de Uranyum bozulmaya yani başlar. Zaten uranyumun bozulmaya başlaması ısının asıl kaynağıdır. Böylece Nükleer reaksiyon başlamış olur. Binlerce dereceyi bulan bu ısı, daha sonra bazı özel kanallardan geçerek buhar odasına aktarılır. Buhar odasında içi su ile dolu tanklar bulunur. Çekirdekten elde edilen ısı buhar odasına, yani içi su ile dolu tanklara ulaştığında tanklardaki suyu çok hızlı bir şekilde buharlaştırarak elde edilen bu buhar tribün odasına yönlendirilir. Artık burada baraj mantığı geçerlidir. Tıpkı barajlarda olduğu gibi buhar odasından elde edilen yüksek basınçlı, buhar tribünleri hareket ettirerek elektrik enerjisinin elde edilmesini sağlar. Daha sonra tribünleri döndüren buhar, soğutma odasına yönlendirilerek tekrar kullanılmak üzere soğutulur ve buhar odasına tekrar gönderilir. Bu döngü sürekli olarak devam eder…

Kısacası Nükleer santrallerin çalışma mantığı basittir. Enerji elde etmek için bir enerji kaynağı ve bu enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürecek tribünler bu iş için yeterlidir…

Sosyal Medyada Paylaşın;

Facebook Yorumları