Nükleer Atık Nedir?

Nükleer enerji, madde parçalanmasından elde edildiği gibi nükleer atomların birleşmesinden de elde edilebilir. Nükleer maddelerden, uranyum, plütonyum gibi büyük atomların parçalanması, hidrojen, trityum gibi küçük atomların birleşmesi şeklinde iki farklı olay sonucu nükleer enerji elde edilmektedir. Kararsız yapıda olan ağır çekirdekler ise kısa sürede iki küçük çekirdeğe bölünebilirler. Bu bölünme sırasında bir miktar madde enerjiye dönüşür. Bu şekilde elde edilen enerjiye de “nükleer enerji” denir. Böylesine devasa bir enerji üretmenin ve bunu birçok alanda kullanmanın sonucunda nükleer atık oluşması çok olağan bir durumdur. Bilindiği gibi nükleer elektrik üretimi için esas olarak Uranyum 235 kullanılmakta bazen de Plütonyum 239 kullanılmaktadır. Nükleer santral, çoğu kullanılmış yakıtlarda olmakla beraber radyoaktif fizyon ve aktivite ürünleri vermektedir. Bazı atık kaynaklarına bakacak olursak;

• Nükleer yakıt çevriminde uranyum aranması ve madenciliği,
• Uranyum cevheri zenginleştirilmesi,
• Nükleer yakıt yapımı, kullanılmış yakıt elemanlarının yeniden işlenmesi,
• Radyoaktif ürünlerin depolanması,
• Nükleer yakıt çevrimi tesislerinin devreden çıkarılması nükleer santrallerde sıkça karşımıza çıkan atık kaynaklarıdır.

Minik Bir Hesaplamayla Başlayalım;

Bir nükleer enerji santrali yaklaşık 1000 MW elektrik üretmek için 200 ton Uranyum 235 kullanır. Uranyum 235 doğada sadece yüzde 0,7 oranında bulunur. Bu elementi fazla miktarda çıkarmak isteyen insanlar, doğaya ciddi ölçüde zarar vererek çevrenin radyoaktif kirlilik açısından zarar görmesine neden olmaktadır. Bu bağlamda kirlilikten en fazla etkilenecek kesim uranyum madenlerinde çalışanlar ve maden çevresinde yaşayan halk olacaktır. Uranyum madenlerinde çalışan işçilerde yaygın olarak görülen akciğer kanseri bunu ispatlamaktadır. Atık yakıt, nükleer reaktörlerin işletimi sırasında yakıt çevrimi sonucu ortaya çıkmaktadır. Yaklaşık olarak yüzde 95’inden daha fazlası sıvı formdadır. Daha sonra bu sıvı atığın yüzde 99’u katı atık haline dönüştürülür ve depolanır.

Atık Problemi Nasıl Çözülmelidir?

Aslında bu konu hala tam olarak çözülememiştir. Ancak en ideal yöntem radyoaktif maddelerin geçirgenliği düşük maddelerle kaplanıp, depolanması ve zamanla radyoaktivite şiddetinin azalmasını beklemek şeklindedir. Tam bu noktada da biyoteknoloji uzmanlarına büyük görevler düşmektedir. Nükleer enerjinin geleceği doğrudan bu sorunun çözümüne bağlıdır. Nükleer tesisler hem tesiste çalışanlar hem de çevreye verebileceği radyasyon açısından bir risk taşımaktadır. Nükleer güç, istenmeyen yan ürün olarak yüksek radyoaktivite taşıyan atık ürünleri vermektedir. Genel anlamda, nükleer enerji santrallerinden çıkan atıkları üç ana başlık altında toplamak mümkündür.

1- Reaktörde kullanılacak yakıtın (en uygun yakıt uranyum) çıkarılması, işlenmesi, taşınması ve kullanıma hazır hale getirilmesi sırasında ortaya çıkan atıklar: 1000 MW gücünde olan bir santral elektrik üretmek için 200 ton Uranyum 235 kullanır. Doğada yüzde 0,7 oranında bulunan bu madenin çıkarılması ve işlenmesi çevreye radyoaktif kirlilik vermektedir. Bir kilogram yakıt elde edebilmek için 5 yüz ile 5 bin kilo radyoaktif kayanın yeryüzüne çıkarılıp işlenmesi gerekir. Yani daha uranyum madeninin çıkarılması ve işlenmesi sırasında radyoaktif atıklar üretilmeye başlanır. Nükleer santrallerde ise, yakıt olarak kullanılan uranyum, zamanla fakirleştiğinden yenisi ile değiştirilir. Bu sirkülasyon başlı başına kirlilik kaynağıdır.

2- Günlük işletim sırasında önlenemeyen sızıntılar: Bu tür sızıntılar genelde bütün nükleer enerji santrallerinde görülmesine rağmen birçoğu kamuoyuna açıklanmamaktadır. Devlet sırrı denilen konuların başında bu tip olaylar gelmektedir. Örneğin, ABD hükümeti Washington eyaletinde bulunan Hanford’da bulunan plütonyum üretim tesislerinde 50’li yıllarda yayılan radyasyonun kansere yol açacak düzeyde olduğunu yaklaşık 50 yıl sonra açıklamıştır. Aslında Hanford’daki yer altı tanklarından sızan bu radyoaktif sızıntılarla Nagasaki’ye atılan bombayla eşit güçte 50 bomba yapımının imkan olduğu söylenmektedir. Bu durumda reaktördeki yakıt çubuklarının, boruların, tankların ve valfların erimesi, kırılması ve çürümesi ihtimalleri, insan hatası nedeniyle radyasyon yayılması, her zaman çevre ve insan sağlığı açısından risk oluşturmaktadır.

3- Reaktörden çıkan atık yakıtın içerdiği radyoaktif maddeler: Atık yakıt nükleer reaktörlerin işletimi sırasındaki yakıt çevrimi sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu yakıt çevriminde radyoaktivite veren ana kaynaklar yeniden işleme tesisleri ve nükleer güç santralleridir. Yaklaşık yüzde 95’inden fazlası sıvı formda olan bu tür atığın yüzde 99’u katı hale dönüştürülerek depolanır. Bu atık kaynakları dışında ele alınması gereken potansiyel radyoaktif atık kaynağı ise kullanım ömrü biten nükleer güç santrallerinin sıcak (radyoaktif) parçalarıdır. Yani ömrünü tamamlayan her parça kaynak olarak geri dönebilir.