Giriş
Japonya'daki şiddetli deprem ve tsunaminin ardından Fukuşima Nükleer Santrali'nde nükleer erimenin başladığı tahmin ediliyor. Peki nükleer erime nasıl meydana geliyor ve ne gibi sonuçlara yol açabiliyor?
Japonya’daki Fukuşima Dayiçi Nükleer Santrali, BWR (Boiling Water Reactor) olarak tabir edilen, kaynar sulu reaktör tipi. Bu tür reaktörlerde yaklaşık yüzde 3 oranında zenginleştirilmiş uranyum dioksit (UO2) yakıtı kullanılır. Reaktördeki yakıt çubuklarının atom çekirdekleri parçalanarak ısı elde edilir.
“Soğutucu“ olarak adlandırılan hafif su, belli bir oranda buharlaşır. Nem ayırıcı ve kurutuculardan geçen hafif suyun taşıdığı enerji, türbin jeneratör biriminde elektrik enerjisine dönüştürülür. Soğutulan su yeniden reaktör merkezine (kalbine) iletilir ve süreç aynı şekilde tekrarlanır.
Reaktörün kontrol altına alınması ve kapatılmasında kullanılan kontrol çubukları, kalp içerisinde düzgün bir ısı dağılımı sağlamakta kullanılan kalp içi çevrim pompaları ve bir kaza durumunda reaktör kalbini soğutan acil durum kalp soğutma sistemi, kaynar sulu reaktörlerin başlıca bileşenleridir.
Böyle bir reaktörün içinde çok sayıda boru hattı bulunur. Burada yakıt çubuklarındaki işlem kilit rolü oynar. Zenginleştirilmiş uranyumun atom çekirdeğinin parçalanması sonucu ortaya çıkan büyük enerji miktarı, suyun kaynaması için kullanılır. Bu esnada zengin enerji ihtiva eden nötronlar açığa çıkar. Bu nötronlar, diğer yakıt çubuklarında da nükleer tepkimeye yol açar.
Soğuma işlemi zaman alıyor Bu devirdaimi kontrol altına almak ya da durdurmak için yakıt çubuklarının arasına “kontrol çubukları“ yerleştirilir. Bu kontrol çubukları, açığa çıkan nötronları absorbe eder. Reaktör eğer devre dışı bırakılmak, yani kapatılmak isteniyorsa da söz konusu kontrol çubuklarının aktif hale getirilmesi gerekiyor. Böylece yeni atom çekirdeği parçalanmalarının önüne geçilir.
Reaktör soğumaya başlar. Ancak bu soğuma işlemi, reaktörün kapasite ve enerji üretim miktarına bağlı olarak belirli bir zaman alıyor. Soğumanın devam edebilmesi için elektrikli pompalar vasıtasıyla su devirdaiminin devam ettirilmesi gerekiyor. Elektrik kesintisi durumundaysa durum kritik hâl alıyor.
Reaktördeki basınç ve sıcaklık artmaya devam ediyor. Acil durum kalp soğutma sistemi devre dışı kalıyor. Eğer bu süreç durdurulamazsa yüksek basınç ve aşırı ısınma nedeniyle nükleer yakıt çubuklarının hasar görmesi, hatta tümüyle tahrip olması mümkün. İşte bu tahrip sürecine “nükleer erime“ deniyor.
EN KORKUNÇ SENARYO
Bu durumda yakıt çubuklarının muhtevası, yani uranyum ve parçalanmayla ortaya çıkan cesium gibi radyoaktif parçacıklar reaktörün kalbine sızıyor. Bu ise reaktör içinde kontrol edilemeyecek nükleer patlamalar meydana gelme tehlikesini de beraberinde getiriyor. Patlamalar, reaktör içindeki ısı ve basıncın daha da artmasına yol açabiliyor.
Bu süreç kontrolden çıkarsa, o zaman reaktörde büyük bir patlama meydana gelmesi de kaçınılmaz oluyor. İşte 25 yıl önce Çernobil nükleer santralindeki patlama da aynen bu şekilde meydana gelmişti . Böyle bir patlamanın ardından reaktördeki tüm radyoaktif parçacıkların atmosfere karışmasını önlemek artık imkansız hâle geliyor.
