Nükleer enerji santralleri, internet ve bilgisayarda olduğu gibi savaş teknolojisinin bir ürünü olarak ortaya çıkmıştır. II. Dünya Savaşını bitiren Japonya’daki hazin nükleer bomba felaketlerinden sonra, bomba yakıtı üretmek için kurulan işletmeler daha sonra enerji üreten ticari kuruluşlara dönüştürülmüştür. Rutin çalışma koşullarında bir reaktör kalbi dev bir pilden farksızdır. Çevreye verdiği tek şey ısıdır. Reaktör kalbindeki yakıt, insanın duyu organları ile gözleyemeyeceği bir mekanizma ile ısı üretir. Bu ısı ile su buharı elde edilir ve buhar türbinleri sayesinde elektrik üretilir. Reaktör kalbinin korunduğu suyun mavi gözükmesi ise oluşan hızlı elektronlar nedeni iledir.
Nimetlerinden yararlansın ya da yararlanmasın insanların bir kısmı nükleer enerjiye karşı çıkmakta, bir kısmı da gerekliliğini savunmaktadır. Bu konudaki tartışmalar Japonya’daki tsunami felaketi ile yeniden alevlenmiştir. Peki, Fukushima’da ne oldu da nükleer bir krizin eşiğine gelindi?
Japonya’daki 9 şiddetindeki depremden hemen sonra Tsunami meydana gelmişti. Aslında reaktör depremden doğrudan etkilenmemişti. Eğer tsunami olmasaydı, reaktör acil durum bittikten sonra hasarsız olarak rutin çalışmasına devam edecekti. Deprem olunca Fukushima nükleer santralinin reaktörleri otomatik olarak kapandı. Soğutma sistemi bu sırada mevcut ısıyı dışarı taşıdı. Bu, zincir reaksiyondan arta kalan ısı normal çalışma şartlarında oluşan ısının %3’ü kadar bir değerdeydi. Bu ısı zincir reaksiyon sona erse de yakıtın hala görev yapmasından kaynaklanan sürekli bir ısıdır. Buraya kadar tüm işlemler rutin olarak devam ederken, deprem nedeni ile reaktörün harici güç kaynağı devre dışı kaldı. Bu, tehlike anında acil önlem çalışma sistemine geçen bir reaktör için en önemli güç kaynağıdır. Depremde kapanan reaktör elektrik üretmeyi de bırakmaktadır. Bu durumda elektrik ihtiyacı harici kaynaklardan elde edilir.
Fukushima’daki felaketin başlangıcı bu harici güç kaynağının devreden çıkması ile oldu. Reaktördeki soğutma suyunu hareket ettiren su pompaları da güç olmadığı için çalışmadı. Yaklaşık bir saat kadar devam eden bu problem sonucu devreye girmesi gereken çoklu dizel jeneratörleri de tsunami nedeni ile kaybedildi. Tüm güç kaynaklarının kaybedildiğini fark eden reaktör operatörleri acil durum bataryasını devreye soktular fakat bu batarya reaktör kalbini ancak 8 saat boyunca soğutabildi. Bu, felakete karşı son savunma hattıydı. Ancak reaktörlerin ısısı yeterince azaltılamıyordu. Bataryalar tükendiğinde zincir reaksiyondan arta kalan ısı hala ortadan kaldırılamamıştı. Aslında santralde bunlar olurken reaktörlerde zincir reaksiyon yoktu yani reaktörler aktif olarak kapatılmıştı. Reaktör personelinin üstesinden gelmeye çalıştıkları mesele, çalışma sonrası var olan ısının bertaraf edilmesiydi. Günün sonuna kadar soğutma sistemi tamir edilip devreye sokulamadığı için reaktör kalbinin erimesi kaçınılmazdı. Bu noktada önemli olan, reaktör kalbinin ürettiği ısıyı yönetebilmekti.
Bir reaktörde çoklu soğutma sistemleri mevcuttur. Bunlar; acil durum reaktör kalbi soğutma sistemi, durağan sıvı soğutma sistemi, kalbi izole eden soğutma sistemi, fisyon ısısını dışarı taşıyan ünite ve reaktör suyu temizleme birimlerinden oluşmaktadır. Operatörler eldeki tüm imkânlarla soğutmaya çalışsalar da ısı gittikçe artıyordu. Bu çabaların asıl önceliği yakıt çubuklarının 2200°C’nin altında tutulmasıydı. Asıl tehlikeli olan radyoaktif malzeme bu yakıt çubuklarında bulunmaktadır. Eğer bu çubuklar erirse radyoaktif maddeler dış ortamla temasa geçecektir. Yanma ve erime dâhil hiçbir işlem, radyoaktiviteyi ortadan kaldıramaz. Isı ve basınç tahliyesi ile uğraşıldığı bir sırada reaktörün en dış katmanında bir patlama meydana geldi. Bu en dış soğutma katmanını yani son savunma hattını herşeyden önce yok etti. Çünkü yüksek sıcaklıkta su moleküllerindeki hidrojen ve oksijen ayrışmaya başladı. Böylece reaktör binasında patlayıcı madde birikti ve patlama meydana geldi.
Patlamayla birlikte reaktör kalbinin üst katmanının hemen dışında ve reaktör binasının civarında büyük hasar oluştu. Yetkililer soğutma sistemindeki basıncı arttıran su buharını tahliye etmeye karar verdiler. Bunu doğrudan çevreye vermek yerine reaktör binası ile reaktör kalbinin son katmanı arasındaki boşluğa iletmeye çalıştılar. Bu şekilde buharın taşıdığı radyoaktiviteyi olabildiğince içeride tutmaya çalıştılar. Benzer bir patlama Çernobil kazasında da yaşanmıştı fakat Fukushima’da bu tür bir risk oluşmadı. Bu patlamayla birlikte buhar tahliye edilmiş ve basınç konrol altına alınmış oldu. Fakat yaklaşık 45 dakika sonra kontrol çubuklarının bulunduğu ilk katmanda sıcaklık, kritik değer olan 2200 °C’ye ulaştı. Nükleer yakıtı ve yakıtın fisyon yaparak dönüştüğü/bozunduğu radyoaktif elementlerin tutulduğu zirkonyum alaşım çubuklar erimeye başladı. İzolasyonunu kaybeden uranyum bozunum ürünleri, sezyum ve iyot gibi radyoaktif malzeme, yakıtı çevreleyen ve çevrimde olan suya karışmaya başladı. Bu nükleer krizin kırılma noktası sayılabilir. Isınan su buharlaştıkça radyoaktif elementler de atmosfere yayılmaya başladı. Soğutma sisteminin tekrar ayağa kaldırılmasına dayanan A planı artık geçersizdi.
Operatörler B planını uygulamaya karar verdiklerinde atmosfere yayılan radyoaktivite çok az miktardaydı. B planında soğutma için deniz suyu kullanılacaktı. Normalde bu iş için kullanılan su saf haldedir ve radyasyondan arınmış kabul edilir. Ama tuz ya da mineraller karışırsa, bu su radyasyondan özellikle nötronlardan etkilenip kendisi de radyoaktif olmaya başlayacak ve çevrim nedeni ile bunları re-aktör dışına taşıyacak-tır. Reaktör kalbi deniz suyu ile soğutuldu. Bu sırada deniz suyuna “sıvı kontrol çubuğu” olarak isimlendirilen borik asit de eklendi. Bor elementinin görevi, hala devam eden radyoaktif bozunma ürünü olan nötronları yakalayarak soğutma işini hızlandırmakdı. Böylece reaktör kalbinin tamamen erimesiyle ortaya çıkacak ve kimsenin altından kalkamayacağı büyük bir nükleer felaket atlatılmış oldu. Fakat deniz suyunun radyoaktivitesi hala büyük sorun oluşturuyor.
Sinema filmlerinde, gelişmiş ülkelerin gelişmiş teknolojileri ve kahramanları ile göktaşlarını durdurduğunu, dünya çapında felaketlerden kurtulduğunu, Ay’daki dev bir çatlağı onarabildiğini ve buna benzer fantastik kurtulma senaryolarını seyrettik. Ama Fukushima bizi bu rüyadan uyandırdı. İnsanın gücünün, tabii afetler karşısında çaresiz kaldığını gördük. Ne dev bir meteordu, ne de bir şehir büyüklüğünde fay kırığı.. Sadece birkaç binadan oluşan bir nükleer reaktör büyük bir deniz dalgası ile gezegen çapında krize neden oldu ve o gelişmiş ülke yardıma muhtaç hale geldi. Demek ki tüm dünya halkı, hangi imkânlarla yaşıyor olurlarsa olsunlar, birbirlerine muhtaçtır.
Bu olayla birlikte nükleer enerji karşıtlarının eline bir koz daha geçmiş ve seslerini daha gür çıkarmaya başlamışlardır. Nükleer enerjiyi savunanlar ise zora düşmüş, kendilerini savunma hattının daha derinlerinde bul-muşlardır. Bu biraz da bisikletten düşen bir çocuğa annesinin bisikleti yasaklamasına benziyor. Her iki tarafın da düşüncelerini değiştirmesi gerekir. Karşı olmak yerine iyileştirmeler, yeni gelişimler, tedbirler tartışılmalı. İnsanların taraflara ayrılması evrende ve gezegenimizdeki nükleer enerji gerçeğini değiştirmiyor ve ortadan kaldırmıyor. Her teknoloji ürünü gibi, nükleer enerji reaktörleri de ümit edelim ki sonunda kemale ersin.
Yazar: Enes Eker