NükleerEnerji

Radyoaktivite ve nükleer enerji arasındaki ilişki, nükleer enerjinin temel kaynağı olan radyoaktif elementlerin bozunmasına dayanır. Nükleer enerji, radyoaktif elementlerin, özellikle uranyum ve plutonyum gibi ağır elementlerin, nötronlarla bombardımanı sonucu çekirdeklerinin parçalanması (fisyon) veya hafif atom çekirdeklerinin birleşmesi (füzyon) ile büyük bir enerji açığa çıkmasıyla elde edilir. Radyoaktivite, kararsız atom çekirdeklerinin atom altı parçacıklar yayma eğilimidir. Özetle, nükleer enerji, radyoaktif elementlerin radyoaktif bozunması sonucu elde edilen enerji ile üretilir.

Nükleer füzyon, şu nedenlerle henüz gerçekleştirilemiyor: Yüksek sıcaklık gereksinimi. Malzeme dayanımı. Reaksiyonun kontrolü. Uzun süreli enerji üretimi. Dünya genelinde birçok bilim insanı, temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla füzyon reaksiyonunu laboratuvar koşullarında canlandırmaya çalışmaktadır.

Türkiye'de toryum reaktörünün ne zaman yapılacağına dair kesin bir tarih vermek mümkün değildir. Ancak, Türkiye'de toryum bazlı nükleer enerji teknolojileri üzerine çalışmalar devam etmektedir. Bazı gelişmeler: TÜBİTAK MAM: Erimiş tuz reaktörü kurma yolunda çalışmalar yapmaktadır ve 3 bin MW gücünde elektrik üretecek bir santral için analiz ve tasarımlar tamamlanmıştır. Thoratom (eski adıyla Figes): Toryum yakıtlı küçük modüler reaktörler üzerine araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütmektedir. Prof. Dr. Ayhan Kara'nın değerlendirmesine göre, Türkiye'nin nükleer enerji alanındaki mevcut altyapısı ve yetişmiş insan gücü, toryum bazlı teknolojilere yönelik çalışmalar başlatabilecek yeteneklere sahiptir. Toryum reaktörünün ticarileşmesi ve tam anlamıyla faaliyete geçmesi için gerekli olan teknolojik ve altyapı çalışmalarının tamamlanması zaman alabilir.

Fransa'nın temiz olmasının birkaç nedeni: Kentsel Temizlik Derneği (AVPU), Fransa'daki şehirlerin temizlik performansını her yıl değerlendiriyor ve en temiz şehirlere 5 yıldız veriyor. Sürdürülebilir önlemler: AVPU, şehirlerin temizlik konusunda sürdürülebilir önlemler alıp almadıklarına da bakıyor. Genel temizlik bilinci: Fransa'da temizlik konusunda genel bir bilinç olduğu ve vatandaşların temizlik kurallarına uyduğu düşünülüyor. Çevre politikaları: Fransa, 1971'de çevre bakanlığı kuran ilk ülkelerden biri olmuş ve karbon emisyonlarını azaltma gibi çevre politikaları uygulamıştır.

Elektromanyetizma ve antimadde birleştiğinde, antimadde ve madde yok olur ve büyük miktarda enerji açığa çıkar. Antimadde, maddeye göre zıt elektrik yüküne sahiptir; elektronun antiparçacığı olan pozitron pozitif yüklüyken, çekirdeğinde proton yerine negatif yüklü antiproton bulunur. Şu anda, antimadde üretimi ve kullanımı çok maliyetli olduğundan, bu tür bir birleşme pratik olarak mümkün değildir.

Yapay güneş projesi gerçek, ancak henüz tam anlamıyla işlevsel değil. Çin'in HL-2M Tokamak adlı nükleer füzyon reaktörü deneyi, 2020 yılında 150 milyon derece sıcaklığa ulaşarak Güneş'in sıcaklığının 10 katına ulaştı. 2021 yılında yapılan başka bir deneyde ise 70 milyon derece sıcaklık 17 dakika boyunca korunabildi. Füzyon reaktörlerinin, enerji üretiminde kullanılabilir hale gelmesi ve sürdürülebilir olması için daha fazla araştırma ve geliştirme çalışması gerekmektedir.

Nükleer denizaltı, enerji üretmek için nükleer fisyon teknolojisini kullanır. Çalışma prensibi: 1. Reaktörde uranyum atomlarının çekirdekleri bölünerek büyük miktarda ısı açığa çıkar. 2. Bu ısı, birincil devredeki suyu ısıtır ancak yüksek basınç sayesinde kaynamaz. 3. Isınan su, buhar jeneratöründe ikincil bir devreye ısı aktarır. 4. İkincil devredeki su buharlaşarak türbinleri çalıştırır. 5. Türbinlerin çalışmasıyla hem denizaltının pervaneleri döner hem de elektrik üretilir. 6. Kullanılan buhar tekrar yoğuşarak sıvıya dönüşür ve döngü yeniden başlar. Bu sistem, denizaltının haftalarca yüzeye çıkmadan operasyon yapmasına olanak tanır.

İTÜ TRIGA Mark-II Reaktörü, eğitim ve araştırma amaçlı kullanılan bir nükleer reaktördür. Başlıca işlevleri: Eğitim: Nükleer mühendislik alanında eğitim ve öğretim faaliyetleri yürütür. Araştırma: İzotop üretimi ve nötron aktivasyon analizi gibi araştırmalar yapılır. Güç Üretimi: Sürekli çalışmada 250 kW, darbeli çalışmada ise çok kısa bir sürede 1200 MW güç seviyelerine ulaşabilir. Reaktör, hafif su soğutuculu ve grafit yansıtıcılıdır.

Radyumun bazı kullanım alanları: Kanser tedavisi: Radyoaktif bir gaz olan radon üretmek için kullanılır ve bu, bazı kanser türlerinin tedavisinde radyasyon kaynağı olarak yararlanılır. Endüstriyel kullanım: Radyum, saatler, uçak göstergeleri ve diğer enstrümantasyon için kendinden aydınlatmalı boyaların yapımında kullanılmıştır, ancak günümüzde daha az tehlikeli bir radyoaktif kaynak olan kobalt-60 ile değiştirilmiştir. Araştırma: Radyum, nötron kaynağı olarak kullanılır. Radyum, yüksek oranda radyoaktif bir element olduğu için zehirlidir ve kullanımı sınırlıdır.

Evet, atom parçalanabilir. Atomun parçalanması, hem nükleer enerji üretiminde hem de nükleer silah yapımında kullanılır.

Toryumun en iyi yakıt olduğu reaktör hakkında kesin bir bilgi bulunmamaktadır. Ancak, toryum kullanan bazı reaktör türleri şunlardır: Erimiş Tuz Reaktörü (MSRE). Hızlı Kuluçka Test Reaktörü (FBTR). Çin ve Hindistan gibi ülkeler, toryum kullanan nükleer reaktörlerin hizmete girmesi amacıyla araştırmalar yürütmektedir. Toryum reaktörlerinin verimliliği, güvenlik ve ekonomik faktörler gibi çeşitli unsurlara bağlıdır.

2025 yılı için Nükleer Enerji Mühendisliği bölümünün kaç binle kapattığı bilgisine ulaşılamadı. Ancak, 2024 yılı için Hacettepe Üniversitesi Nükleer Enerji Mühendisliği (İngilizce) bölümü, 58.558 sıralama ile en düşük yerleşimi gerçekleştirmiştir. Nükleer Enerji Mühendisliği taban puanları ve başarı sıralamaları, her yıl değişkenlik gösterebilir. Güncel bilgiler için YÖK Atlas gibi kaynakları takip etmek önerilir.

Fransa'nın başlıca enerji kaynakları: Nükleer enerji: Fransa, elektrik üretiminin büyük bir kısmını nükleer santrallerden karşılar. Yenilenebilir enerji: Rüzgar, güneş, hidroelektrik ve biyokütle gibi kaynaklardan elde edilen enerji, nükleerden sonra ikinci büyük payı oluşturur. Fosil yakıtlar: Petrol, kömür ve doğal gaz, enerji karışımında daha küçük bir paya sahiptir. Fransa, enerji konusunda örnek bir ülke olarak, 2024 yılında elektrik üretiminin %95'ini fosil olmayan kaynaklardan elde etmiştir.

Nükleer fiziğin alt dalları şunlardır: Yüksek enerji ve plazma fiziği. Nükleer tıp. Nükleer enerji mühendisliği. Ayrıca, nükleer fizik; atom çekirdeğinin yapısını, çekirdekteki etkileşmeleri ve çekirdek tepkimelerini inceleyen genel bir fizik dalıdır.

Japonya'daki en büyük nükleer kaza, Fukuşima Daiichi Nükleer Santrali'nde 11 Mart 2011 tarihinde meydana gelmiştir. Bu olay, 9.0 büyüklüğündeki Tōhoku depremi ve sonrasında oluşan tsunaminin santraldeki reaktörleri etkilemesiyle ortaya çıkmıştır.

Denizaltılar, nükleer enerji kullanarak şu avantajlara sahip olur: Havaya ihtiyaç duymadan uzun süre su altında kalabilme. Yüksek hız ve uzun süre kullanım. Daha fazla silah, sensör ve mürettebat taşıma kapasitesi. Ancak, nükleer teknolojinin yüksek maliyeti, bu tür denizaltıları sadece birkaç ülkenin kullanabilmesine olanak tanır.

"Türkiye enerji geçişinde kritik dönemeçte" ifadesi, Türkiye'nin enerji sektöründe önemli bir değişim ve dönüşüm sürecinde olduğu anlamına gelir. Dünya Ekonomik Forumu’nun 2024 raporuna göre, Türkiye enerji geçiş sürecinde ivme kaybı yaşayan ülkeler arasında yer almaktadır. Türkiye'nin enerji geçişiyle ilgili bazı hedefler ve çalışmalar şunlardır: Yenilenebilir enerji kapasitesi: 2035 yılına kadar rüzgar ve güneş enerjisi kapasitesini artırarak 120 GW'a ulaşmak. Yatırım: Yenilenebilir enerji için 80 milyar dolara yakın yatırım yapılması. Enerji verimliliği: 2024-2030 döneminde enerji verimliliği için 20 milyar dolar yatırım yapılması. Kritik mineraller: Bu alanda tedarik zinciri ve stratejik planlama çalışmalarının yapılması.

Akkuyu Nükleer Enerji Santrali, Mersin ilinin Gülnar ilçesine bağlı Büyükeceli Mahallesi, Akkuyu Mevkii'nde inşa edilmektedir.

Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur. Plütonyum-239'un diğer kullanım alanları: Nükleer enerji: Çoğu nükleer santralde üretilen enerjinin üçte birinden fazlası plütonyumdan gelir. Uzay araştırmaları: Plütonyum-238, uzay sondaları için enerji sağlamak amacıyla radyoizotop termoelektrik jeneratörlerinde kullanılır. Plütonyum-239'un radyoaktif özellikleri, solunum veya deri teması yoluyla insan sağlığına zarar verebilir ve uzun süreli maruz kalma, kanser riskini artırabilir.

Toryumdan elektrik üretimi, toryum elementinin nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Bu süreç şu şekilde özetlenebilir: 1. Toryumun uranyum-233'e dönüşümü: Toryum-232, bir nötron yakalayarak toryum-233'ü oluşturur. 2. Nükleer fisyon reaksiyonları: Uranyum-233 gibi çekirdekler kullanılarak toryum-233'ün fisyona uğratılması sağlanır. 3. Enerji dönüşümü: Üretilen ısı enerjisi, daha sonra elektriğe dönüştürülür. Toryum reaktörleri, tasarım itibarıyla daha güvenli olup, daha az radyoaktif atık üretir ve bu atıkların radyoaktivite seviyesi daha kısa sürede azalır. Ancak, toryum reaktörlerinin ticari ölçekte uygulanabilirliği ve kabul görmesi için daha fazla araştırma ve geliştirme gerekmektedir.