Nükleer Elektrik Santralleri

Nükleer Elektrik Santralleri





Bu santrallerde yine yüksek basınçlı buharla türbinler döndü- rülür.Buharı elde etmek için enerjiden yararlanılır.

1939 yılında bilim adamları , radyoaktif element olan uranyumu nötronlarla bombardıman ederek daha küçük kütleli farklı iki çekirdeğe bölmeye başarmışlardır.Bu bölünme sırasında kütle kaybından dolayı çok büyük enerjinin açığa çıktğı görülmüştür.Bu enerjiye nükleer enerji denir.

Reaktörler , kontrollü nükleer enerji üreten sistemlerdir.

Uranyum yakıt çubukları reaktörün kalbini oluşturur.Buradan çıkan enerji , kalbin çevresinde dolaşan suyu ıstır.Yüksek basıç altında ısıtılan su , buhar jeneratöründeki suyu ısıtarak buharlaştırır.Bu buhar elektirk üreten jeneratörün türbünlerini , onlar da rotoru döndürür.Bir nükleer reaktörde enerji dönüşümü aşagıdaki gibi olur.



Nükleer Enerji=}Isı Enerjisi=}Hareket Enerjisi=}Elektrik Enerjisi



Çekirdek reaksiyonları fisyon ve füzyon olmak üzere iki şekilde olur.

Jeneratörler , mekanik enerjiye elektrik enerjisine çeviren aletlerdir.Dogru akım jeneratörlerine dinamo , alternatif akım jeneratörlerne ise alternatör denir.

Jeneratör ; büyük bir elektromıknatıs (statör) ile bunun kutupları arasına yerleştirilmiş ve demir çekirdek üzerine çok sayıda bakır tel sarılmış döner bobin (rotor) olmak üzere iki ana kısımdan oluşur.

Elektromıknatısın N kutbundan S kutbuna giden manyetik alanı kuvvet çizgilerinin bir telle kesilmesi ile elektrik akımı oluşur.Bobinin tam devir yapması sırasında bu kuvvet çizgileri , iki tarafta birer kez kesildiği için akımı çift yönlüdür.

Bu akım alternatif akımdır ve statör üzerinden dış devreye alınır.Ülkemizde kullanılan alternatif akım saniyede 100 kere yön değistirir.



1.Fisyon (Bölünme , Parçalanma)



Ağır bir nötron taneciğinin atom çekirdeklerine çarpması sonucunda birbirine yakın kütleli kararsız iki çekirdeğe bölünmesi olayıdır.

Fisyon sırasında üç tane nötron ve enerji açığa çıkar.Bu nötronların da başka bir çekirdege çarparak yeni çekirdek bölünmeleri meydana getirmeleri , zincirlem bir biçimde devam eder.Açığa çıkan bu büyük enerji , atom bombasının temelini oluşturur.

Reaktörlerde çekirdek reaksiyonu kontrollü bir biçimde yavaşlatılarak süreklilik sağlanır.



2.Füzyon (Birleşme , Kaynaşma)



Hafif iki çekirdeğin , uygun koşullarda birleşerek daha ağır ve kararlı bir çekirdeğe dönüşmesi olayına ise füzyon denir.

Füzyon sırarsında açığa çıkan enerji , hidrojen bombası ile güneşteki olayların temelini oluşturur.

Füzyon enerjisi henüz deneysel aşamadadır.Henüz enerji kaynağı olarak günlük hayatımıza girmemiştir.Füzyon olayının başlaması için çok yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır.Bunların dışında füzyon olayını kontrol altına almak oldukça zordur.Ancak bu konudaki çalışmalar devam etmektedir.İlerde füzyon reaktörleri de yapılacaktır.Yirmibirinci yüzyılda insanoglunun enerji ihtiyacı füzyon olayından karşılanabilir.



3.Nükleer Artıklar



Biriken bölünme ürünlerinin bozucu etkisinden ötürü , yakıtın bir süre sonra reaktörden alınması gerekir.Ardından reaktör , birkaç ay *soğumaya* bırakılır.Bu arada radyoaktifliğinin bir bölümünü yitiren yakıt , sıkı bir koruma altında , yeniden işlenmesi için ilgili tesis'e taşınır.Orada , kimyasal ayrıştırma yoluyla , artıkta kalmış uranyum ve plütonyum çıkarılır.

İşlemler sırasında açığa çıkan kripton ve ksenon gibi bölünme ürünleri , doğrudan atmosfere bırakılır.Öteki ürünler , suyla karıştırılarak ya deniz'e boşaltılır ya da yeraltına pompalanır.Radyoaktif artıklar , beton hücrelerde saklanan paslanmaz çelikten yapılmış büyük kazanlarda da depo edilebilir.Radyoaktif artıkların temizlenmesi için , bunların camsı maddelere dönüştürülmesi ve özenle seçilmiş jeolojik yapıların içinde saklanması önerileri de vardır.

Dünyamızda diğer enerji kaynaklarının tükenmesi , buna karşın enerji ihtiyacının artması ülkeleri nükleer enerji kullanmaya yöneltmektedir.Gelişmiş bir çok ülkede nükleer santraller vardır.Fakat bu reaktörlerde iyi tedbirler alınmazsa nükleer sızıntılar olmaktadır.1986 yılında Sovyetler Birliğindeki Çernobil nükleer reaktörünün patlaması sonucu yüzlerce insan ölmüş ve birçoğu da radyoaktif sızıntılar nedeniyle sakat kalmıştır

Karbodioksitin atmosferde oluşturduğu tabaka etkisiyle havanın aşırı ısınmasına *sera etkisi* adı verilir.Sera etkisi olayında güneş ışınlarının bir kısmı tutularak yer yüzüne dogru soba etkisi oluştururlur.Ve böylece nükleer artıkların dağılması hızlanır.



B.Hidroelektrik Santraller



Hidroelektrik santralleri , teknik , su yapıları , kurulu güç , topoğrafik ve düşüş yüksekliklerine göre sınıflandırılabilir.Daha yaygın olarak , düşüş yüksekliklerine göre olan HES alçak basınçlı , 25-100 metre arasındakiler orta basınçlı 100 metreden büyük olanlar yüksek basınçlıdır.

Alçak basınçlı hidroelektrik santraller , daha ziyade bir akarsu üzerine inşa edilmiş hareketli bağlamada yapılır.Med-Cezir (gel-git) olaylarında faydalanılarak yapılan HES ler de alçak basınçlıdır.Tek hazneli veya çift hazneli yapılabilir.

Orta basınçlı tesisler , daha ziyade baraj gövdesinde inşa edilirler.Gövdeye yerleştirilen basınçlı borlarla baraj gölündeki su , türbinlere iletilir.Toprak altına süzülmüş ve yüzeye olan su toprağın kılcallık gödesine inşa edilecek HES ile yılda 7.5 milyar kilovatsaat enerji üretilebilecektir.

Yüksek basınşlı tesislerde baraj haznesinin uygun bir yerinden alınan su , açık , kanal , serbest yüzeyli veya basınçlı galeri ile yükleme odası veya denge bacasına kadar getirilir.Su iletim tesisinin eğimi azdır.

Alternatif akım üreteçlerinin hareketli bölümlerinin döndürülmesi için enerjiye gerek vardır.Bu enerji değişik yollardan elde edilir.Elektrik santralleri , enerji üretiminde kullandıkları kaynaklara göre isimlendirirler.Hidroelektrik ,termik ve nükleer santral gibi.

Akarsular önüne kurulan barajlarda toplanan su , potnsiyel enerji kazanır.Su yüksekten düşürülerek türbinleri , türbinlerde santrallerdeki üreteçlerin rotorlarına döndürür.Böylece barajda toplanan suyun potansiyel enerjisisi önce hareket enerjisine , sonrada üreteçlerde elektrik elektrik enerjisine dönüşmüş olur.

Hidroelektrik santrallerinin yapımı çok pahalıdır.Buna karşın , elektrik enerji üretimi kolay ve ucuz olması yüzünden en çok tercih edilen santrallerdir.Ülkemizin , bol yağış alan iklimi ve akarsularının bolluğu nedeniyle bir çok baraj yapılmış ve hidro-elektrik santralleri kurulmuştur.Atatürk , Keban , Gükçekaya , Hirfanlı , Oymapınar , Sarıyar , Karakaya önemli hidroelektrik santrallerimizdir



C.Termik Santraller



Termik santrallerde gerekli enerji kömür , gaz , petrol , doğal gaz gibi yakıtlardan elde edilir.Buhar kazanlarındaki su , bu yakıtlardan elde edilen ısıyla yüksek basınçlı buhara dönüştürülür.Bu buhar , basınca dayanıklı borularla türbine gönderilir.Türbinler de jenaratörlerin rotorlarını döndürerek elektrik enerjisi elde edilir.

Jeneratörler , mekanik enerjiye elektrik enerjisine çeviren aletlerdir.Dogru akım jeneratörlerine dinamo , alternatif akım jeneratörlerne ise alternatör denir.

Jeneratör ; büyük bir elektromıknatıs (statör) ile bunun kutupları arasına yerleştirilmiş ve demir çekirdek üzerine çok sayıda bakır tel sarılmış döner bobin (rotor) olmak üzere iki ana kısımdan oluşur.

Elektromıknatısın N kutbundan S kutbuna giden manyetik alanı kuvvet çizgilerinin bir telle kesilmesi ile elektrik akımı oluşur.Bobinin tam devir yapması sırasında bu kuvvet çizgileri , iki tarafta birer kez kesildiği için akımı çift yönlüdür.

Bu akım alternatif akımdır ve statör üzerinden dış devreye alınır.Ülkemizde kullanılan alternatif akım saniyede 100 kere yön değistirir.Enerji dönüşümü;

Kimyasal Enerji=}Isı Enerjisi=}Hareket Enerjisi=}Elektrik Enerjisi

şeklinde olur.

Ülkemizde önemli termik santralleri , Soma ,Afşin , Anbarlı , Seyitömer , Tunçbilek, Aliağa , Elbistan , Çatalağzı , Mersin , Yatağan, Trakya dogal gaz santralleri ülkemizde en önemli termik santrallerdir.

Karbodioksitin atmosferde oluşturduğu tabaka etkisiyle havanın aşırı ısınmasına *sera etkisi* adı verilir.Sera etkisi olayında güneş ışınlarının bir kısmı tutularak yer yüzüne dogru soba etkisi oluştururlur.Hava daha çok pislenir zehirli dumanın yağmur bulutuyla çapışmasında asit yagmurları meydana gelir.Somadaki termik santralin yarattığı pis hava nedeniyle bazen ilde dışarıya çıkma yasakları veriliyor , insanlar dışarda agızlarında maskeyle geziyorlar.