nükleer enerji – Kimyasal Gelişmeler http://www.kimyasalgelismeler.com Yeniliğin ve Gelişimin Tek Adresi Thu, 15 Feb 2018 08:23:18 +0000 tr hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.2.2 Yıldızlararası http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/yildizlararasi.html http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/yildizlararasi.html#respond Thu, 15 Feb 2018 05:00:12 +0000 http://www.kimyasalgelismeler.com/?p=5950 Bu güne kadar nükleer enerjinin hep zararlarından bahsedildi, peki ya faydaları? Bundan 100 yıl önce uzaya çıkmak ne kadarda ütopik bir hayaldi, kilometrelerce öteye  gitmek, başka bir ülkeye ya da kıtaya değil, başka bir gezegene !

Günümüzde ise bu ütopik hayal gerçekleşmiş hatta bununda ötesine geçilmiştir. Her geçen bildiklerimiz ve bilmediklerimiz biraz daha artmakta , olay artık uzaya çıkmaktan ibaret değil. Daha  uzakları  keşfetmek ve  bu süreyi minimuma indirmekte. Bu konuda nükleer enerjinin katkısı göz ardı edilemez.

NASA  Satürn’e Cassini sondasını göndereceği zaman güneş  enerjisini alternatif bir kaynak olarak düşünmüş , ancak 1997 teknolojisinin güneş  panellerinin satürn’e  uydu göndermek  için  1.3 ton ağırlığında olması gerektiği anlaşılmıştı.  Cassininin üst aşama ağırlığı 7.2 tona çıkacaktı. Maksimum yük oranı olan 6.2 ton aşılmış olacaktı.  Böylelikle alternatif enerji kaynağı olarak düşünülen güneş  enerjisi fikri rafa kaldırıldı. Bunun yerine daha güçlü  bir enerji kaynağı  olan nükleer  enerji yani ,plütonyumla çalışan, RTG ile gönderme kararı alındı.

1950’de Amerikada  Dr. Bertam C. Blanke Önderliğinde geliştirilen RTG’ler güneş  sisteminin sırlarını keşfetmemizi sağlayan  en büyük yardımcı teknolojiden biridir.  Pioneer10,Pioneer11,Voyager1, Galileo gibi araçlar güçlerini RTG güç kaynağından alır. RTG’ler  yüzlerce yıl kullanılabilir. RTG’lerin çalışma prensibi oldukça basittir. Ana bölmeye  uzun yarı-ömrü ve yüksek enerjin salınımı olan Plütonyum-238 (87.7 yıl) benzeri bir yakıt yerleştirilir. Plütonyum-238’in ömrü  170 yıl civarıdır. Yaydığı enerji bakımından soğrulup kalkanlanabilir. Kullanım açısından RTG çok uygunbir enerji kaynağıdır ama yine de bizi tatmin etmiş değil. İş muazzam miktarda enerji üretmekten ibaret fisyon yada füzyon gibi nükleer sistemler vasıtasıyla çok daha verimli güç üretimin yapılabilir. Fisyon; atom çekirdeğinin enerji üretmek için kontrollü zincirleme  tepkimelerle bölünmesini içeriyor. Füzyon; Güneş ve hidrojen bombası gücünü bundan alır. Küçük parçaların birleşme reaksiyonudur.   RTG’nin bir üst modeli olan VASIMR plazma roketide gücünü nükleer  enerjiden alır. RTG’ye  kıyasla çok daha karmaşık ve güçlüdür. Mars yolculuğunu 39 güne indirgeyebilecek bir potansiyele  sahiptir.  VASIMR plazma roketini kullanmak oldukça tehlikelidir. Bu sistem ile ilgili en büyük sorun yakıtın reaktör üstündeki aşındırıcı etkisidir.  Nükleer enerji kullanarak yapılması düşünülen en büyük proje Orion projesidir. Proje , Empire state binası büyüklüğünde  bir uzay gemisini arkasında nükleer bombalar patlatarak uzaya göndermekti. Konveksiyonel roketler ve doğru gezegen dizilimi kullanılarak yapılacak en hızlı uçuşun 18 ay süreceği hesaplanmıştır. Proje Amerika başkanlığı tarafından ciddiye bile alınmamıştır. Böyle bir uzay aracının kalkış anında yayacağı korkunç radyasyon büyük bir katliama sebep olabilirdi. Fizikçi,mühendis ve yıldızlararası çalışmalar girişimi bakanı  Kelvin Long:“Orion, ileri görüşlü bir projeydi. Bu tip işlere ilgi duyan insanlar bugünde yaşamaz, bizler gelecekte yaşarız.”

Demiştir ve projeyi destektemiştir. Bu gün ise proje tamamen rafa kalkmıştır. Gün geçtikçe nükleer enerjinin kullanım alanları gelişmekte ve değişmekte. Her ne kadar nükleer enerji uzayın sınırlarını keşfetmemizde bize yardımcı olsada , geleceğin yenilenebilir enerjiden yana olmasını diliyoruz.

Kaynaklar:

www.kozmikanafor.com

www.bbc.co.uk  

 

]]>
http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/yildizlararasi.html/feed 0
Nükleer Reaktör http://www.kimyasalgelismeler.com/kimya-kutuphanesi/kimyasal-terimler/n/nukleer-reaktor.html http://www.kimyasalgelismeler.com/kimya-kutuphanesi/kimyasal-terimler/n/nukleer-reaktor.html#respond Sat, 04 Mar 2017 06:00:24 +0000 http://www.kimyasalgelismeler.com/?p=5436 Nükleer fizyon reaksiyonunun kontrollü bir şekilde başlatılıp, sürekli ve denetimli bir biçimde sürdürüldüğü sistemlerdir. Nükleer reaktörler bazen nükleer enerjiyi başka bir tür enerjiye çevrilen santraller olarak da kullanılırlar. Reaktörlerin çoğu elektrik üretimi için çalışırlar. Bazı küçük boyutlu reaktörler nükleer denizaltılar ve gemilerde kullanılır. Reaktör son derece kusursuz biçimde yalıtılmış ve dışarıya radyasyon sızması önlenmiş olmalıdır.

 

Nükleer Reaktörün Çalışma Prensibi - Nükleer Reaktör - Nükleer Enerji - Kimyasal Terimler

Nükleer Reaktörün Çalışma Prensibi

 

Nükleer Reaktör - Nükleer Enerji - Kimyasal Terimler - Enerji

Nükleer Reaktör Örneği

]]>
http://www.kimyasalgelismeler.com/kimya-kutuphanesi/kimyasal-terimler/n/nukleer-reaktor.html/feed 0
Nükleer Enerjiden Nasıl Enerji Üretilir? http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/nukleer-enerjiden-nasil-enerji-uretilir.html http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/nukleer-enerjiden-nasil-enerji-uretilir.html#respond Wed, 16 Mar 2016 07:00:55 +0000 http://www.kimyasalgelismeler.com/?p=4083 Daha önce nükleer enerjinin nasıl enerji ürettiğini, çevreye ve insanlığa verdiği olumsuz etkileri veya olumlu yönlerini hiç düşündünüz mü? Hadi bu konudaki bildiklerinizi biraz genişletelim.

Her şey 1940’ların ortasında Amerika’nın Japonya’ya attığı 2 küçük bombayla başladı denilebilir. O zamanlar nükleer enerjinin farklı alanlarda kullanılacağı ve insanlığa yarar sağlayacağı düşünülüyordu. Hatta insanların aklında acaba nükleer enerjiden dolayı elektrik bedava mı olacak veya ileride arabalar nükleer enerjinin ürettiği enerji ile mi kullanılacak gibi sorular dolaşıyordu. Fakat o iki bomba nükleer enerjiye bakış açısını bir anda değiştirdi denilebilir.  

Nükleer enerjiden enerji üretmek çok karışık ve masraflı bir işti.  Ayrıca, yeni fikirleri ve mühendislik bilgilerini kullanarak hayata geçirmek başlı başına büyük bir sorundu. Bundan dolayı ilk başta şirketler, nükleer enerjiye yatırım yapmak yerine kömür ve petrolü yakarak bilinen şekilde elektrik üretmeye başladılar. Fakat 1973’te petrolün fiyatları dünya çapında yükseldi ve elektrik gibi onun yan ürünleri de pahalı olmaya başladı. Yatırımlar bir anda insanların yeni gözdesi olan nükleer enerjiye tekrar kaydı.  Dünyadaki çoğu nükleer enerji santrali 1970 ile 1985 yılları arasında kuruldu ve bunların çoğu hafif sulu reaktör denilen ve birazdan açıklanacak olan tiplerdi.

Hafif sulu reaktörden enerji nasıl üretilir?

Şekil 1. Hafif sulu reaktörden enerji üretimi

Şekil 1. Hafif sulu reaktörden enerji üretimi

Çalışma prensibi çok kolay anlaşılabilir. Şekil 1’den de takip edilebileceği üzere, ilk olarak reaktör kabının etrafındaki su enerji alarak sıcaklığı artar böylece enerji kazanır. Bu enerjiden dolayı su buhara dönüşür ve basıncı artar. Basıncının ve sıcaklığının fazla olmasını mühendisler kullanarak türbinlerden geçirirler ve buharın basıncını türbinleri çevirerek azaltırlar. Bu türbinler jeneratöre bağlıdır ve türbinin dönme hareketini elektrik enerjisine dönüştürür. Asıl olan enerjinin bir kaynaktan diğerine aktarılmasıdır. Termodinamiğin birinci yasasıda bunu kanıtlar. Bu yasaya göre enerji yoktan var edilemez veya vardan yok edilemez.  Türbinleri döndüren buharın basıncı azalır ama sıcaklığı hala yüksektir. Bundan dolayı buharın sıcaklığını azalmak için ısı transferi elemanları kullanılır. Bunlar çok çeşitli olabilirler fakat temel prensibi basittir. Sıcak maddenin etrafından borular geçirilir ve bu boruların içinden daha soğuk herhangi bir madde geçer. Böylece sıcak olan madden soğuk olana doğru enerji transferi gerçekleşir. Isı transferi elemanlarından geçen buhar böylece soğur ve yoğunlaşır, sıvı haline geri döner. Buharın sıvı hali yeniden sudur. Bu suyu yeniden reaktör kabına göndererek sirkülasyon sağlanmış olur. Şekil 1 bu süreçlerin gözlenmesi açısından kolay anlaşılır bir çalışmadır.

Reaktör kabının içinde neler oluyor ve etrafındaki suyu nasıl ısıtıyor?

Nukleer-enerjiden-nasil-enerji-uretilir-02

Şekil 2. Fisyon olayı

Reaktörün içinde bir takım nükleer fisyon (fizyon) reaksiyonları olur, böylece herhangi bir kimyasal reaksiyona göre bir milyon kat daha fazla enerji üretilebilir. Çok sert olan Uranyum 235 gibi elementler bu reaktörlerin kalbi sayılabilir. Kaba konan uranyum malzemesi nötron bombardımanına maruz bırakılır. Uranyum atomuna çarpan nötronlar atom tarafından emilirler. Etrafına gama ışınlarıyla enerji açığa çıkarırlar ve bu enerjiyi mühendisler suyu ısıtmak için kullanırlar. Böylelikle kabın etrafındaki suyun enerjisi artar ve üstte anlatılan süreçlerden geçerek enerji üretilir.

Hafif sulu reaktörden enerji üretmek kolaydır çünkü çalışma prensibi genel olarak diğer enerji üretim yöntemlerine benziyordur. Ancak, bilimsel açıdan o kadar da modern bir teknoloji değildir, güvenli değildir ve verimli değildir. Diğer yandan düşük maliyetli olması yatırımcıları etkiledi ve hafif sulu reaktör tipi nükleer enerji santralleri dünyanın çoğu bölgesinde 1970 ile 1980 yılları arasında kuruldular.  1979 yılında Amerika Birleşik Devletleri Pensilvanya eyaletinde bir nükleer kaza meydana geldi. Three mile adası kazasında nükleer reaktör eridi ve meydana gelen kazadan sonra Amerika Birleşik Devletleri, ülkesinde plan aşamasında olan santrallerin planlanma süreçlerini iptal edilmiştir. 1986’da ise benzer bir olay Çernobil de meydana gelmiştir ve ülkelerin nükleer enerjiye bakış açısını tamamıyla değiştirmiştir.

Nükleer enerji, şu anda dünyadaki enerji ihtiyacının %10’nunu karşılıyor. Enerji ihtiyacının çoğu kısmı ise şimdilik kömürlerin yakılmasından veya hidroelektrik santrallerden üretiliyor. Tabii ki nükleer enerjinin diğer enerji sistemlerine göre olumlu tarafları ve de olumsuz tarafları vardır. Bu konu üzerinde daha çok durulması ve araştırma yapılması gereklidir. Nükleer enerji santrallerine sahip olan ülkelerin çoğu şu anda bir karar aşamasındadırlar. 25 yıl önceki teknoloji ile inşa edilen santralleri yenileyerek çevreye daha az zararlı hale getirebilecek bir yenileme aşamasını mı seçecekler yoksa ülkelerinde olan nükleer enerji santrallerini kapatarak çevreye ve doğaya neredeyse hiç zarar vermeyen yenilenebilir enerji kaynaklarını mı tercih edecekler? Nükleer enerjinin olumlu ve olumsuz etkilerini önümüzdeki yazı ile sizlere açıklamaya çalışacağız.

Kaynaklar

http://www.tesisat.org/basincli-su-reaktorleri-ve-nukleer-guc-santrali.html

http://www.lafsozluk.com/2013/01/fisyon-fizyon-ve-fuzyon-nedir-ne.html

http://edam.org.tr/document/EDAMNukleer/NuclearReport2011_TR/edamraporubolum2.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=rcOFV4y5z8c

http://hurseda.net/Dunya/95627-Suudi-Arabistan-Nukleer-Santral-Icin-Tekrar-Rusyaya-Dondu-.html

]]>
http://www.kimyasalgelismeler.com/sektorler/cevre-ve-enerji-teknolojileri/nukleer-enerjiden-nasil-enerji-uretilir.html/feed 0