Türkiye, nükleer enerji santrali bulunan ülkeler arasına katılmaya hazırlanıyor. Bugüne nasıl gelindiğine kısaca değinmekte yarar var.

Türkiye`de nükleer çalışmalar, nükleer teknolojiye sahip olmayan pek çok Avrupa ülkesiyle eş zamanlı olarak, "Atom enerjisinin barışçı amaçlarla kullanılması" konusunda düzenlenen 1. Cenevre Konferansı`ndan hemen sonra 1955 yılında başlatıldı.

1961 yılında, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi`nde, eğitim ve temel araştırmalar için yararlanılan 1 MW gücünde bir deney reaktörü işletmeye alındı. Elektrik üretimi amacıyla kurulması tasarlanan nükleer santralla ilgili ilk fizibilite etüdleri ise 1968 yılında başlatıldı.

1972-74 yıllarında yapılabilirlik etüdleri ve yer araştırmaları değişen şartlara göre revize edilirken, 1976 yılında Silifke`nin batısındaki Akkuyu mevkii ilk kuruluş yeri olarak seçildi. Yapılan geniş kapsamlı araştırmalara dayanılarak Başbakanlık Atom Enerjisi Komisyonu`ndan yer lisansı alındı.

1976, 1982, 1983, 1985 ve 1986 yıllarında yapılan muhtelif girişimler sonuca ulaşmadı ve Nisan 1986’daki Çernobil Kazası’ndan sonra çalışmalar askıya alındı.

17 Ekim 1996`da tekrardan Akkuyu için bir ihale açılmasına karşın, 2000 yılında bundan da vazgeçildi. Mayıs 2004`te tekrar gündeme gelen çalışmalar 2010-2020 arasında 5.000 MW’lık üç nükleer santral kurmayı amaçlayan Nükleer Enerji Yasası`nın 17 Ocak 2007`de çıkarılmasıyla hız kazandı.

Hâlihazırda, Rusya ile Akkuyu/Mersin’de, diğer istekli ülkeler ile de Sinop’ta nükleer santral kurma çalışmaları devam ediyor.

Bir yandan da nükleer mevzuattaki eksikliklerin giderilmesine yönelik adımlar atılmaya devam ediliyor. Tabii tüm bunların, nükleer enerji yatırımına yönelik eleştirler altında sürdürüldüğünü eklemekte yarar var.

Nükleer tartışmalarının birçok boyutu var. Nükleer santralların esas olarak üç ana sorunu bulunuyor. Bunlar (1) yakıt temini, (2) işletme riskleri ve kazalar (3) radyoaktif yakıtların bertarafı olarak sıralanıyor.

Bu yazıda, nükleer santrallarda kullanılan radyoaktif yakıtların bertarafında kullanılabilecek yöntemleri ve bu yöntemlerden birini ele alacağız. Kullanılmış radyoaktif yakıtı plazma teknolojisiyle cam cürufu içerisine hapsetme olarak tanımlanan "plasma vitrification" hakkında bilgi vereceğiz.

Öncelikle, kullanılmış radyoaktif yakıtın bertaraf yöntemlerine ve bunlarla nelerin amaçlandığına bakalım. Kullanılmış radyoaktif yakıtın bertarafıyla (1) bu yakıtların hacmini azaltmak, (2) potansiyel zararının azaltılabilmesi için kararlı, katı ve sızdırmaz bir formda, kolayca taşınabilir ve depolanabilir hale getirmek amaçlanır.

Şimdi bu amacı gerçekleştirmek için kullanılan yöntemlere ve Türkiye için uygulanabilirliğine bakalım.

1) Yakma: Çoğu modern ülkede gitgide toplumsal direnç ve tepki toplayan bu uygulama, yaygın şekilde kullanılıyor. Ancak bu yöntem, düşük yoğunluklu tehlikeli atıklar için uygun olsa da nükleer santrallerden çıkan yüksek yoğunluklu atıklar için uygun değildir. Bu nedenle ülkemiz için bir yöntem olarak düşünülmemelidir. Yakma, nihai bir bertaraf yöntemi değildir.

2) Sıkıştırma: Genellikle hacim azaltma amacıyla kullanılan bu yöntem, daha çok düşük ve orta yoğunluklu radyoaktif atıklar için uygulanır. Nihai bertaraf yöntemi değildir. Sıkıştırma yöntemi de ülkemiz için düşünülmemeli.

3) Çimento bunkerleri: Çelik konteynerler içerisine konulan atıkların çevresi, yüksek yoğunluklu ve dayanımlı betonla kaplanmakta ve böylece gömme alanlarına gönderilmektedir. Nihai bir bertaraf yöntemi değildir. Bu yöntem de ülkemiz için düşünülmemeli.

4) Plazma vitrifikasyon: Her türlü (düşük, orta ve yüksek yoğunluklu) radyoaktif atıklar için uygun olan bu yöntemde, atıklar önce cam kırığı veya kum ile karıştırılır, sonra plazma ile eritilerek cam cürufu haline getirilir.

İlk üç yöntemi Türkiye için önermediğimizi belirttik. Son yöntem için ise böyle bir not düşmedik. Şimdi bu seçeneğin, Plazma vitrifikasyon yönteminin ayrıntılarına bakabiliriz.

En temel düzeyde, plazma sadece çok yüksek sıcaklıktaki termal enerjidir. Doğada plazma, yıldırımın havayı aşırı derecede ısıtmasıyla, şimşek çevresindeki havanın yaklaşık 20.000 santigrad (°C) sıcaklığa dönüştürülmesiyle üretilmektedir.

Plazma, maddenin katı, sıvı ve gaz olan üç halinden farklı olduğu için bazen maddenin dördüncü hali olarak da adlandırılır.

Daha önce İzaydaş tesisinin retrofiti ve kapasite artırımı projesinde birlikte çalıştığım büyük bir şirket, kendi ürettiği plazma fenerleriyle bahse konu hammadde (burada radyoaktif atıklar) üzerinde arklar oluşturmakta, 5000 °C ısıya yakın sıcaklıktaki plazma kontrol edilmekte, burada organik tüm maddeler gazlaşmakta, inorganikler ise eriyerek cam cürufuna dönüşmektedir. Bu yöntemin en büyük özelliği nihai bertaraf yöntemi olmasıdır.

Sonuçta ortaya çıkan cam cürufu sızdırmaz, katı bir formdur ve içindeki radyoaktif atığı 1.000.000 yıl herhangi bir tehlike ve sızıntıya neden olmadan saklayabilir (Handbook of Vitrification Technologies for Treatment of Hazardous and Radioactive Waste, USEPA).

Her ne kadar ortaya çıkan cam cürufunun yollarda dolgu malzemesi, inşaatta cam tuğla gibi uygulamalarda kullanılabileceği söylense de, bu tür uygulamalara ihtiyatlı yaklaşılacağı aşikârdır.

Bu nedenle, uygulamanın cam cürufu elde edildikten sonra, etrafının paslanmaz çelik bir konteynerle kaplanarak depolamanın tercihi yönünde olduğunu belirtmek gerekiyor.

Yüksek yoğunluklu radyoaktif atıkların karıştırıldığı madde, genellikle borosilikat camıdır. Uygulama daha çok Fransa, Japonya, Rusya, İngiltere ve ABD`de tercihli olarak kullanılmaktadır.

Bu teknolojinin en önemli özelliği, nükleer santrallardan çıkan atığın, santralın olduğu yerde (in-situ) bertaraf edilebileceği gibi, başka merkezi bir yerde de (ex-situ) bertarafının mümkün olmasıdır.