Bir atomun çekirdeği daha küçük parçalara bölündüğünde nükleer fisyondan enerji elde ederiz. Proton ve nötronları oluşturan bu süreç, yakalanıp çeşitli şekillerde kullanılabilecek büyük miktarda enerji açığa çıkarır. İlk olarak 1938’de keşfedildi ve nükleer fisyon gücü ilk olarak 26 Haziran 1954’te Rusya’nın Obninsk kentindeki bir elektrik santralinde kullanıldı.
İlk enerji santralleri, ticari kullanım için elektriğe dönüştürülen yaklaşık 5 megawatt enerji üretebildi. Bugün dünyanın en büyük nükleer santrali, Japonya’daki Tokyo Electric Power Company’nin sahibi olduğu Kashiwazaki-Kariwa santralidir. 8.200 megavattan fazla brüt kurulu kapasite sunar.
Bunlar, bu enerji seçeneği düşünülürken dikkate alınması gereken nükleer fisyonun ana avantajları ve dezavantajlarıdır.
Nükleer fisyonun avantajlarının listesi
1. Nükleer fisyon, verimli bir enerji yaratma şeklidir.
Dünya Nükleer Birliği, her yıl dünyanın elektrik ihtiyacının yaklaşık %11’ini sağlamaktadır. 30’dan fazla ülkede bulunan bir enerji kaynağıdır ve sayı artmaya devam etmektedir. Yeni bir nükleer santral için maliyet tahminleri 9 milyar dolardan fazla olsa da, yakın zamanda kurulan diğer enerji maliyetleriyle hala rekabet ediyor.
2. Emisyonları dengelemeden enerji yaratın.
Tabii ki, nükleer fisyon, uygun şekilde atılması gereken nükleer atık ürünler yaratır. Ancak, enerji yaratma ve tüketme süreci gerçekleştiğinde, herhangi bir emisyon salınmaz. Fosil yakıtlardan gelen karbondioksit, karbon monoksit ve nitrat tehdidi, nükleer enerji yaratıldığında bir tehdit değildir.
3. Nükleer fisyon yaygın bir süreçtir.
Yanma veya yenilenebilir enerji kaynaklarının aksine, nükleer fisyon, uzun bir süre boyunca enerji üretmeye devam eder. Reaksiyon uygun şekilde kontrol edildiğinde 3 yıla kadar hasat edilebilecek enerji sağlayabilir. Bir enerji kaynağı olarak nükleer fisyon, yanma gerektiren enerji formlarından 8.000 kat daha verimlidir. Ayrıca konuşma yanma unsurlarını oluşturan parçacıkları da ortadan kaldırır.
4. Gelecekte kullanabileceğimiz yeni yakıt kaynakları sunar.
Birçoğunun nükleer fisyonla yaşadığı en büyük mücadelelerden biri, atık yan ürünleridir. Dünya Nükleer Birliği, bir nükleer tesis tarafından üretilen atık ürünlerin %97’sine kadarının düşük seviyeli veya orta seviye atık olarak sınıflandırıldığını bildirmektedir. Bir nükleer tesis tarafından üretilen atıkların geriye kalan %3’ünün hacimce sadece %0,2’si radyoaktiftir. Daha sonra bu radyoaktif atıklardan çoğu, gelecekteki nükleer fisyon reaksiyonları için yeni bir yakıt kaynağına dönüştürülebilir.
5. Nükleer atıkların depolanması ve nakliyesi güvenli ve kanıtlanmış bir süreçtir.
Her yıl Amerika Birleşik Devletleri’nden gönderilen toplam tehlikeli atık miktarının sadece %5’i radyoaktif atık olarak sınıflandırılmaktadır. Bu rakamın sadece %10’u radyoaktif atıkların nükleer fisyon sürecinden geliyor. Nükleer çağın başlangıcından bu yana, dünya çapında 25.000’den fazla üst düzey tehlikeli atık sevkiyatı yapıldı ve bir yandan B tipi bir varilin karıştığı büyük kazaların sayısı sayılabilir.
6. Nükleer fisyonun işletme maliyetleri yönetilebilir düzeydedir.
Nükleer fisyonun enerji üretim maliyetleri, bazı kömür ürünleri hariç, günümüzdeki herhangi bir enerji kaynağınınkiyle karşılaştırılabilir. Rüzgar veya güneş enerjisi ile karşılaştırıldığında, nükleer enerji genellikle daha ucuzdur. Yeni bir nükleer tesis için sermaye harcamaları oldukça yüksek olabilse de, devam eden yönetim maliyetleri ilk yatırımı dengelemeye yardımcı olur. Doğal gazla karşılaştırıldığında bile, nükleer fisyon düzenli operasyonlarda kilovat saat başına bir kuruş daha ucuzdur.
7. Kullanılması güvenli bir enerji şeklidir.
Çeşitli nükleer kazalar, özellikle radyasyona maruz kalma riski nedeniyle, insanların nükleer enerjiye güvenmemesine neden oluyor. Bununla birlikte, nükleer endüstri diğer elektrik üretim biçimleriyle karşılaştırıldığında, en düşük ölüm risk seviyesine sahiptir. Nükleer fisyon, kömür enerjisinden 200 kat, çatıdaki güneş enerjisinden 5 kat ve hatta rüzgar enerjisinden 1,5 kat daha güvenlidir. Forbes, Çin’in bu rakamlara dahil edilmesi durumunda nükleer fisyonun güvenlik oranının kömüre kıyasla 20.000 kat daha güvenli olduğunu bildiriyor.
8. Nükleer fisyon, çok verimli bir enerji üretim şeklidir.
Nükleer fisyon, yakıta yapılan küçük bir yatırımla büyük miktarda kullanılabilir enerji yaratabilen birkaç enerji türünden biridir. Her yıl 1.000 megavat enerji üreten bir nükleer reaktör için yaklaşık 27 ton yeni yakıt gerekiyor. Karşılaştırıldığında, adil düzeyde elektrik üreten bir kömür santrali 2,5 milyon ton yakıt gerektirecektir.
9. Kârlı bir şekilde ihraç edilebilecek bir kaynak yaratın.
Amerika Birleşik Devletleri’nde nükleer fisyon, ülkede her yıl tüketilen toplam elektriğin yaklaşık %20’sinden sorumludur. 2016 yılında ABD, Kanada’ya yaklaşık 2,6 milyon megavat saat ve Meksika’ya 6,6 milyon megavat saat ihraç etti. Nükleer enerji bolca mevcut olduğunda, fazla elektrik GSYİH’yı iyileştirmek için bir meta olarak satılabilir. Clean Technica, 2015 yılında Almanya’nın elektrik ihracatından potansiyel olarak 2 milyar dolar kazanabileceğini bildirdi.
10. Nükleer fisyon enerjisi ölçeklenebilir.
Her topluluk, ek enerji kaynakları gerektiren yoğun talep dönemlerinden geçer. Bu enerji nükleer fisyon tarafından sağlandığında, bu yüksek talep dönemlerini karşılama yeteneği sabittir. İşlem ister bir gemi motoru, ister bir yeraltı mağarası veya resmi bir tesis içinde yer alıyor olsun, tesise reaktörler ekleyebilir, mevcut tesislerden enerji üretimini artırabilir ve diğer kaynakları genel uyumluluğu ile nükleer enerji ile birleştirebiliriz.
Nükleer Fisyonun Dezavantajları Listesi
1. Bir gün entropi yasalarına yenik düşeceksin.
Nükleer fisyon, yaklaşık 40 yıldır özel olarak tasarlanmış tesisler aracılığıyla enerji sağlamak için tasarlandı. Bu ilk kurulumlar, ilk yaşam beklentilerine çoktan ulaştı. Zamanla, bakım ve bakım yöntemlerinin evrimi ile bir nükleer santralin beklenen ömrünü iki katına çıkarabileceğimizi keşfettik. Bu yeni en iyi uygulamalar mevcut olsa bile, 2035 yılı civarında yeni enerji seçeneklerini değerlendirmek zorunda kalacağız çünkü tesislerimizin çoğu tükenmiş olacak.
2. Nükleer fisyon, yönetilmesi tehlikeli bir süreçtir.
Dünyanın dört bir yanındaki enerji santrallerinde dört büyük nükleer füzyon olayı yaşandı. İlki 1969’da İsviçre’deki Lucens reaktöründe meydana geldi. 1979’da Pennsylvania’daki Three Mile Island kazası da oldu. Bunu 1986’da Çernobil felaketi ve 2011 tsunamisinden sonra Fukushima Daiichi felaketi izledi. Kaydedilen 10 çekirdek çöküşünden ve sekiz Sovyet denizaltısından radyasyon olayları veya çekirdek erimeleri rapor edildi.
3. Aynı zamanda tehlikeli olan atık ürünler yaratın.
Nükleer enerji yoluyla yaratılan enerji, bugün sahip olduğumuz en temiz seçeneklerden biridir. Bu avantaj, nükleer tesisler tarafından üretilen zehirli atık pahasına gelir. Nükleer tesisler her yıl 34.000 metreküp yüksek seviyeli atık üretir. Bu atık radyoaktiftir ve halkı korumak için kaplarda veya özel tesislerde saklanmalıdır. Radyoaktivitenin daha güvenli seviyelere düşmesi için geçen süre, ortadan kaldırılmasından yaklaşık 40 yıl sonradır.
4. Nükleer fisyon da tehlikeli silahlar yaratabilir.
Nükleer fisyonun ilk uygulamaları silahlardı. İlk nükleer silah testleri, ilk nükleer güç tesisi faaliyete geçmeden 9 yıl önce yapıldı. Temmuz 1945’te bir ABD testi sırasında tetiklenen Trinity, 20 kiloton trinitrotoluene (TNT) eşdeğer bir verime sahipti.
Yeraltı testleri Amerika Birleşik Devletleri’nde 1992 yılına kadar devam etti. Çin ve Fransa, 1996 yılına kadar yeraltı testlerine devam etti. Küçük bir nükleer silahın verdiği hasar bile çok büyük. Savaşta sadece iki nükleer silah kullanıldı, ikisi de Japonya’da ABD tarafından patlatıldı ve 240.000’den fazla insan öldü.
5. İşçilerin sağlığı için uzun vadeli sonuçları olabilir.
Nükleer fisyon radyasyona maruz kalma riski taşır. Nükleer reaktörlerin yakınında bulunan işçiler, belirli kanser ve hastalıklara yakalanma konusunda genel nüfustan daha yüksek risk altındadır. Bu sağlık sorunlarından bazılarının gelişmesi 40 yıldan fazla sürebilir. Columbia Üniversitesi’ndeki K-1 Projesi’ne göre, çocuklarda lösemi artışları Japonya’daki nükleer saldırılardan yaklaşık 6 yıl sonra zirve yaptı. Diğer kanserler, saldırılardan yaklaşık 10 yıl sonra ortaya çıkmaya başladı. Toplamda, nükleer fisyondan kaynaklanan radyasyona maruz kalma, her birey için kanser riskini 5 kata kadar artırır.
6. Nükleer fisyonla ilişkili belirli güvenlik riskleri vardır.
Kitlesel kayıplar ve nüfusa uzun vadeli zarar verme potansiyeli nedeniyle, nükleer fisyon reaksiyonlarını çalıştıran tesisler, şiddetli siyasi açıklamalar yapmak isteyenler için birincil hedeftir. Sadece bir patlama veya çöküş can almakla kalmaz, aynı zamanda bir olayın ardından on yıldan fazla sürebilir.
Örneğin, Three Mile Island olayında, tesisin rüzgarının ters yönünde yaşayanların, olaydan bu yana 10 yıllık bir takipte rüzgarın ters yönünde yaşayanlara göre lösemi veya akciğer kanseri teşhisi konma olasılığı 10 kata kadar daha fazlaydı.
New York’taki Indian Point Reaktörüne yapılan simüle edilmiş bir saldırı, tesisin 50 mil yakınında yaşayan insanlar için radyasyon zehirlenmesinden 44.000’den fazla kısa vadeli ölüm ve kanserden 500.000 uzun vadeli ölüm daha öngördü.
7. Nükleer fisyon, enerji bağımsızlığının garantisi değildir.
Amerika Birleşik Devletleri nükleer fisyondan toplam enerji üretimi açısından dünyaya öncülük etse de, onu oluşturmak için gereken yakıtın çoğunu ithal ediyor. 2007’de nükleer reaktörlere giden uranyumun %90’ından fazlası ABD’ye ithal edildi. Aslında Amerika Birleşik Devletleri, mevcut uranyum kaynaklarına sahip dünya ülkeleri arasında zar zor ilk 10’da yer alıyor. Sübvansiyonlar mevcut olsa bile, nükleer enerji, fosil yakıt enerji kaynaklarıyla da rekabetçi bir şekilde fiyatlandırılmak için sıklıkla mücadele etti.
8. Birden fazla radyasyona maruz kalma şekline neden olabilir.
Toplam vücut maruziyeti, dış kontaminasyon ve iç kontaminasyon, nükleer fisyon varlığında olası tüm olaylardır. Yüksek enerjili gama radyasyonu vücudun derinliklerine nüfuz edebilir ve iç organları etkileyebilir. Fisyon ürünleri cilde yerleşirse, dış kontaminasyon meydana gelebilir. Radyoaktif elementlerle yutulan ve iç problemler yaratan maddeler. İnsanları daha çok nükleer enerji yerine daha az nükleer enerjiyi savunmaya iten de bu korkudur.
Nükleer fisyonun bu avantajları ve dezavantajları nükleer füzyon ile karıştırılmamalıdır. Bu tamamen farklı bir süreçtir. 1954’te Atom Komisyonu başkanı Amerikan halkına nükleer enerjinin bir gün ölçülemeyecek kadar ucuz olacağına söz verdi. Nükleer fisyon sürecinin, mevcut enerji ihtiyaçlarımızı oldukça verimli bir şekilde karşılamamıza izin veren birçok doğal faydası olmasına rağmen, bu söz yerine getirilmemiş olabilir. Ancak aynı zamanda ailelerimizi güvende tutmak için yönetilmesi gereken bazı risk faktörleri de vardır.