Nükleer enerji -gerçekte– nedir? Fizyon ve füzyon teknolojileri

Tolga DIRAZ - Koruyucu Boyalar&Kaplamalar Uzmanı

Size bir yarışma programında sorsalar, ülkemiz Türkiye’de kurulması planlanan “Atom veya Nükleer enerji santralleri” denilen tesislerde kullanılacak teknolojinin tam ismi olarak hangisini seçersiniz? Nükler fizyon mu, yoksa nükleer füzyon mu...?

Hayır, hayır… Gözleriniz yanlış görmüyor; birbirinden sadece tek harf (“İ” ve “Ü” harfleri) ile farklı 2 teknik kelime, birbirinden son derece farklı iki teknolojiyi temsil etmektedir:

- Fizyon, İngilizcede “Fission” kelimesinin Türkçeleştirilmiş halidir; “bölünmek, parçalanmak veya parçalara ayrılmak” anlamına gelmektedir.

- Füzyon ise, İngilizcede “Fusion” kelimesinin Türkçeleştirilmiş halidir; “eriyip kaynaşmak veya kaynaştırmak” anlamına gelmektedir.

Bu iki kelimenin temsil eden teknolojileri incelemeden önce gelin, bu iki kelimenin de başlarından bulunan nükleer sözcüğünün anlamının, gerçekte ne olduğunu bir bakalım:
Nükleer kelimesi; bir atomun çekirdeği (ing. nucleus) ile ilgili olan olayların geneline verilen isimdir. (Tıp dilinde NÜKLEER kelimesi, canlılara ait “hücre çekirdekleri” ile ilgili konularda da kullanılıyor. Örn. Nükleer DNA yani hücre çekirdeklerimiz içinde bulunan DNA molekülleri). Nükleer Enerji ise, atom çekirdeklerinin zincirleme kimyasal tepkimeye girmesi sonucunda ortaya çıkan enerjilerin tümüne (fizyon veya füzyon gibi) denir.

Şuanda Mersin Akkuyu’da inşaa edilecek nükleer enerji santralinde enerji elde edilmesi, Plutonyum, Uranyum ve Toryum gibi radyoaktif ağır atomların bölünmesi ve parçalara ayrılması prensine dayanmaktadır. (Bu teknoloji, 2. Dünya Savaşı sonunda Japonya’ya atılan atom bombaları ile aynı teknolojidedir. )

Peki, dönelim yazımızın başındaki soruya, bu tesislerde kullanılacak teknolojinin doğru tam adı ne olabilir?

Nükleer fizyon mu? Yoksa, nükleer füzyon teknolojisi mi? Cevaplarınızı duyar gibi oluyorum… :) Türkiye’deki nükleer enerji santralleri, atom bölünmesi ve parçalanması teknolojisine dayandığı için, doğru cevap nükleer fizyon teknolojisidir.

Nükleer füzyon ise, adından anlaşılabileceği gibi, atom ve atom-altı parçacıkların birbirleri ile birleştirilmesi/kaynaştırılması sırasında (Örneğin, Döteryum ve Trityum isimli 2 tane Hidrojen izotopunun birleşerek Helyum atomunu meydana getirmesi) ortaya çıkan muazzam enerjinin elektrik ve diğer enerji türlerine dönüştürülmesidir. Bu teknoloji aslında, bize hiç de yabancı değildir; Güneşimizin ışık ve ısısın üretiminin arkasında, nükleer füzyon tepkimeleri ve teknolojisi olduğunu biliyor muydunuz?

Nükleer füzyon teknolojisi, nispeten yukarıda anlatılan ve ülkemizde kullanılacak olan nükleer füzyon teknolojisine göre daha yenidir ve önemli bir takım avantajlar içermektedir:

- Hammadde kaynağı son derece basit ve dünyamızda her yerde bulunabilen/üretilebilen bir maddedir: Hidrojen ve Yerdeşleri (İzotopları)… Bu yönüyle füzyon, daha sürdürülebilir bir nükleer enerji teknolojisidir.

- Çok daha az miktarda radyoaktif parçacık üretileceği için, hem çok daha az riskli hem de daha güvenli bir nükleer enerji tesisi çalıştırılabilir.

- Aynı miktardaki madde ile 3-4 kat daha fazla enerji üretilebilmekte, bu da daha küçük bir tesis ve gerekecek arazinin 3-4 kat daha küçük olması anlamına gelmektedir.

Atık olarak, sadece soy gaz olarak da bilinen ve herhangi başka bir madde ile tepkimeye girmeyen zararsız Hlyum gazı ortaya çıkar. Nükleer fizyon enerji santrallerindeki radyoaktif atık oluşmaz!

Kazara reaktörün erimesi riski yoktur: Bir füzyon reaktöründe Fukushima-benzeri bir nükleer kaza riski yoktur!

Füzyon teknolojisi, nispeten daha yeni olmasına karşın (ilk kontrollü füzyon reaktörü: Joint European Torus (JET) - 1991), bu teknolojinin sahip olduğu bazı avantajları nedeniyle Almanya, Birleşik Krallık, Fransa, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri gibi bazı gelişmiş devletler, bu konuda çalışmalarını hızla sürdürmekte ve bunun için ciddi bütçeler ayırmaktadır. Hatta Almanya, ülkesindeki mevcut nükler fizyon enerji santrallerini 2022 yılına kadar kapatıp, bu enerji açığını nükler füzyon enerji santralleri ile karşılayacağını açıklamıştır! (Kaynak: IAEA - International Atomic Energy Agency)

Yukarıdaki avantajlar ve çevresel faktörlerden dolayı, füzyon teknolojisi için nükleer enerjinin yükselen yıldızı olarak da adlandırılmaktadır!

Son söz

Bu yazıda nükleer fizyon ve füzyon teknolojilerinden bahsetmemim esas sebebi;
Nasıl ki son 2-3 yıldır Hibrit veya elektrikjli araçlar gündemimize girdi ise, daha risksiz ve temiz enerji sağlayan -geleceğin yükselen yıldızı olarak görülen- nükleer füzyon teknolojisinin hayatımıza yakın gelecekte hayatımıza gireceği gerçeğidir.

İddiam odur ki, önümüzde 10 sene içerisinde (daha erken bile olabilir!), yukarıda bahsedilen radyoaktif atom parçacıklarının bölünmesi/parçalanmasına dayanan nükleer fizyon teknolojisi yerine, daha risksiz ve temiz enerji sağlayan nükleer füzyon teknolojisine sahip enerji santralleri ve buna bağlı tesislerin (Nükleer Füzyon Reaktörleri ve yardımcı ekipmanları gibi) sağladığı avantajlar dünyada çok daha yüksek ses ile konuşulmaya başlanacak ve hatta bu konuda teknolojide ileride olan ülkeler stratejik planlar yapılacaktır.

Bu nedenle - eğer ileri medeniyetler seviyesini yakalamak ve dünyada söz sahibi olmak istiyorsak - Türkiye olarak, nükleer teknolojilerindeki (özellikle füzyon) global gelişmeleri takip etmemiz ve gerekli stratejik planlamaları önceden yapmamız, son derece faydalı olacaktır.