Nükleer Enerji

    Fisyon Ve Füzyon sonucu ortaya çıkan enerjiye Nükleer Enerji Denir.

»Fisyon (Çekirdek parçalanması):
    Fisyon bir nötronun uranyum gibi ağır bir atom çekirdeğine çarparak yutulması sonucu bu atomun çekirdeğinin kararsız hale gelerek daha küçük iki veya daha fazla farklı çekirdeğe bölünmesine tepkimesidir.

    Bölünme sonucunda ortaya çıkan atomlara fisyon ürünleri denir.Bir atomun bir nötron yutması ile başlayan fisyon tepkimesi sonucunda büyük miktarda enerjiyle birlikte, birden fazla nötron ortaya çıkar. Çekirdek tepkimeleri sonucu açığa çıkan enerji kimyasal tepkimelere göre yaklaşık bir milyon kat düzeyinde daha fazladır.

»Füzyon (Çekirdek birleşmesi):
    Hafif atom çekirdeklerinin birleşerek daha ağır atom çekirdeklerini meydana getirme tepkimesidir. Çekirdeklerin aralarındaki elektriksel itmeyi yenerek birleşebilmeleri için birbirleriyle çok hızlı şekilde çarpışmaları gerekmektedir. Bu çok hızlı çarpışmalar çok yüksek sıcaklığa ve/veya basınca çıkılarka sağlanabilir. Güneşin ve yıldızların enerjisini sağlayanda füzyon tepkimeleridir.

»Zincirleme Reaksiyon
    Fisyon sonucu ortaya çıkan nötronların ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atom çekirdekleri tarafından yutularak onlarıda aynı şekilde reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır.

Bir Nükleer Santral Nasıl Çalışır?

    Fisyon sonucu ortaya çıkan enerji fisyon ürünlerinin ve nötronların çok hızlı bir şekilde hareket etmelesini sağlar.Bu parçacıklar çevrelerindeki diğer atomlara çarparak hareket etmelerini sağlayna kinetik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürürler.Böylece nükleer reaksiyonların içinde devam ettiği nükleer yakıt gittikçe ısınır.

    Temel olarak hemen tüm nükleer santral tasarımlarında bu ısı enerjisinin bir soğutucuya aktarılması sağlanır.Bu soğutucu mevcut ticari nükleer santrallerde genellikle sudur. Suyun yanı sıra helyum ve karbondioksit gibi gazları yada sodyum gibi metalleri soğutucu olarak kullanılan santral tasarımlarıda denenmiştir.Ayrıca ağır su adı verilen, hidrojen yerine hidrojenin bir izotopu olan döteryum atomları içeren bir soğutucu da yaygın olarak kullanılmaktadır.
    Soğutucuya aktarılan ısı ile ya soğutucunun ya doğrudan buharlaşması sağlanır ya da "buhar üreteci" adı verilen ısı aktarma sistemi sayesinde ayrı bir çevrimde dönen suyun buharlaşması sağlanır. Üretilen buhar bir türbini çevirir. Türbine bağlı jeneratörün dönmesiylede elektrik üretilir.

Teknik Güvenlik

    Çekirdek bölünmesi olduğu zaman bir dizi radyoaktif parçacık ortaya çıkar. Bu parçacıklar bozunur (parçalanır) ve ışınım (radyasyon) yayarlar. Yayılan ışınım kansere ve gelecek kuşaklarda gen bozukluklarına yol açabilir; vücuttaki dokuları tahrip ederek ölümlere neden olabilir. Nükleer reaktörler hem tesiste çalışanların ışınıma uğrama tehlikesini hemde atmosfere ışınım sızmasını olabildiğince azaltacak şekilde tasarımlanır ve yapılır. Ama gene de ışınım sızıntıları olmuştur. Örneğin İngiltere'nin kuzeyindeki Cumbria'da kurulu olan Sellafield santralindeki sızıntılar, İrlanda Denizi'nde 1950'lerden bu yana ciddi radyoaktif kirlenmeye yol açmıştır.
    Yakın zamanlarda ABD ve SSCB'de son derece ciddi nükleer santral kazaları oldu. 1979'da ABD'nin Pennsylvania eyaletindeki Harrisburg'ta kurulu olan Three Mile Iskand reaktöründe, aşırı ısınmadan kaynaklanan kısmi bir kalp erimesi oldu ve radyoaktid gazlar atmosfere kaçtı. Bundan sonra dahada kötüsü, Nisan 1986'da SSCB'de Kiev yakınlarındaki Çernobil reaktöründe ortaya çıkan patlamadır. Hasar gören reaktörden kaçan radyoaktif parçacıkların oluşturduğu dev bir bulut Avrupa'nın içlerinde, 2.000 kilometrelik bir uzaklığa yayıldı. Önümüzdeki yıllarda daha da çok kişinin ışınımın yol açtığı hastalıkların kurbanı olacağından korkulmaktadır. Çernobil kazasında anında ortaya çıkan bir başka etki de atmosferden yer yüzüne inen radyoaktif parçacıkların SSCB'de ve çevre ülkelerde toprağın ve suyun kirlenmesine neden olmasıydı.

Nükleer Atıklar

    Birkaçyıl geçtikten sonra reaktördeki kullanılmış yakıtın yenisiyle değiştirilmesi gerekir. Nükleer bir reaktörde kullanılmış yakıt çubukları yaklaşık olarak %97 oranında yanmamış uranyım, %2 oranında atık ürünler ve %1 oranında da plütonyumdan oluşur. Bazı çekirdek bölünmesi ürünlerinin zamanla bozunabilmesi için, bu çubuklar bir kaç yıl suyun altında tutulur. Sonra da, yükzek düzeydeki radyoaktifliklerini hala koruyor durumdayken yeniden işlenir; uranyum geri kazanılır, plütonyum ayrılır, geriye atık ürünler kalır.

    Radyoaktif atıkların pek çoğu duvarları çok katlı tanklarda depolanır. Atıklar bir tür camsı madde içine yerleştirilerek yeraltına da gömülebilir. Birçok atık ürün son derece yavaş bozunduğundan, bunların radyoaktifliği binlerce yıl boyunca sürer; buda uzun süreli bir tehlike oluşturur.