Nükleer enerji, fizyon; atom çekirdeğinin parçalanması veya füzyon; iki küçük çekirdeğin birleştirilmesi yoluyla elde edilen enerjidir. Nükleer santrallerin reaktör ünitelerinde, nükleer fizyon reaksiyonu güvenli biçimde denetim altına alınmış olarak gerçekleştirilmektedir. Bir nükleer elektrik santralinin reaktörü, uranyum gibi fizyona uygun maddelerden oluşan nükleer yakıtın, çekirdek bölünmesi sonucu açığa çıkan nükleer enerjisini, sürekli-güvenli ve kontrollü biçimde ısı enerjisine dönüştüren bölümüdür. Ortaya çıkan bu enerji suyu kaynatmakta kullanılmakta, termik santrallerde olduğu gibi, buhar türbini ve jeneratör ikilisinden elektrik üretilmektedir.

Nükleer enerjinin başlıca hammaddesi olan uranyumun iki izotop tipi bulunmaktadır. Bulundurdukları proton ve nötronların toplam sayısını ifade eden uranyum 235 ve uranyum 238. Nükleer enerji üretiminde yakıt olarak uranyumun 235 nolu izotopu kullanılmakta ve 1 kg uranyum235, 141 kg doğal uranyumdan elde edilmektedir. 1 kg uranyum ile üretilen elektrik 16,6 ton taşkömürü ya da 11,1 ton (80 varil) petrolle üretilen elektriğe eşdeğerdir. Diğer bir deyişle, 1 kg kömürden 3 kWh, 1 kg petrolden 4,5 kWh ve 1 kg uranyumdan 50.000 kWh elektrik üretilebilmektedir.

Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı IAEA/Worldatom tarafından hazırlanan rapora göre nükleer santrallerin kurulması için gereken yatırım 2.000-2.500 $/kW iken, kömür santrallerinde 1.100-1.600 $/kW, petrol santrallerinde 1.000-1.200 $/kW ve gaz santrallerinde 600-900 $/kW olmaktadır. Nükleer santrallerde ilk yatırım maliyetleri fosil yakıt santrallerinden daha yüksek olmasına karşın, yatırımın santral ömrüne bağlı yakıt, işletme ve bakım giderleri ile birlikte düşünüldüğünde birim enerji maliyetleri diğer santrallerle rekabet edebilir durumdadır.

1999 yılı itibari ile dünya elektrik üretiminin %17’si nükleer santrallerden karşılanmaktadır. Aşağıdaki tabloda en fazla enerji üreten ilk on ülke, toplam elektrik üretimlerindeki nükleer enerji paylarına göre sıralanmaktadır. Fransa %76 ile birinci sırada yer almaktadır. En yüksek nükleer enerji kapasitesine sahip olan ABD’nin sıralamada arkalarda yer almasının sebebi toplam elektrik enerjisi üretiminin yüksek olmasıdır.

Nükleer Enerji Üretiminde İlk On Ülke (1999 sonu)

ÜLKELER

Toplam Kapasite GW

Toplam Elektrik
Üretimindeki Payı %

Fransa

63

76

9

47

12

42

13

39

22

31

44

30

13

26

98

20

20

14

15

13

357

17

Bugün 30 ülkede 438 adet nükleer güç reaktörü faaliyettedir. Son 10 yılda nükleer enerji üretimindeki artış %8 olmuştur.

Dünyada 1950’lerden bu yana kullanılan nükleer enerji, Türkiye’de halen tartışılma aşamasındadır. Nükleer enerjinin güvenilirliği, temizliği, özellikle de maliyeti konularında duyulan kaygılar, Türkiye’nin nükleer santraller dönemine adım atmasında ve nükleer teknoloji kazanımında geç kalmasına neden olmuştur.

Nükleer santraller, yer seçiminden yapımına, işletilmesinden kapatılmasına dek her aşamada güvenilirliğin ön planda tutulduğu, uluslararası denetime tabi, yeni teknolojilerin sürekli adapte edildiği yerlerdir. İşletme riskleri kapsamındaki kazalar ise diğer sanayi dalları için de söz konusudur. Yüzlerce reaktörün, onlarca yıllık işletme deneyimleri sırasında çok az sayıda ciddi kaza olmuş ve sonuçları çok büyük boyutlara ulaşmamıştır. 1979 yılında ABD’de, Three Mile Island nükleer santralindeki bir ünitedeki soğutucu kaybı sonucu reaktör kalbi erimiştir. Böylesine büyük bir kaza sonucunda ölen olmamış, çevreye de fazla radyasyon salınmamıştır. 1986 yılında eski Sovyetler Birliği’ndeki Çernobil nükleer santralindeki kaza kontrol altına alınamamış, sonuçları daha ağır olmuştur. Ancak santralin uluslararası denetime açık olmayışı ve Batıdaki emsallerinde uygulanan gelişmiş güvenlik önlemlerine sahip olmaması kazanın sonuçlarında etkili olmuştur. Ayrıca diğer sanayi dalları ve teknolojik yenilikler için de aynı işletme riskleri, hatta daha ağır bedeller mevcuttur. Kimya endüstrisinde binlerce kişinin ölümüne yol açan bir çok kaza meydana gelmiştir. Kömür madenlerinde Türkiye’de her yıl ortalama onlarca insan yaşamını yitirirken, keza trafik kazalarında yılda 7.000’e yakın kişi ölürken bu sektörlerin kapatılması veya üretimin durdurulması söz konusu olmamaktadır. Nükleer enerji için güvenlik sorunu belirsizlikten doğmaktadır. Görünmeyen radyasyonun olası etkileri ve gelişmiş güvenlik sistemleri konusunda kamuoyu yeterince bilinçlendirilirse, güvenilirlik sorunu ortadan kalkabilecektir.

Yoğun kömür ve linyit kullanımı, karbondioksit emisyon oranını yükseltmekte ve sera etkisi diye adlandırılan küresel ısınmaya yol açmaktadır. Bu anlamda temiz enerji sınıfına giren nükleer santraller ile ilgili rahatsızlık duyulan asıl konu, genel kabul gören nihai bir çözüme ulaşmamış olan atık yakıt sorunudur. Bu yakıtları güvenli şekilde depolamak mümkünse de, gelecek için bir sorumluluk doğurmaktadır. Ancak, Türkiye henüz nükleer enerji üretimine geçmemesine rağmen, bu sorumluluğu imzalanan bir çok anlaşma ile paylaşmaktadır.

Türkiye’nin kullanılabilir enerji kaynakları sınırlıdır. Bu yüzden de enerji ithal etmek zorunda kalmaktadır. Bir yandan dışa bağımlılığın artması, diğer yandan ithal güvencesi açısından ithal olunan enerji türlerinin çeşitlendirilmesi gereği, Türkiye’yi nükleer enerji kullanmaya zorlamaktadır. Gelişmiş güvenlik önlemleri nedeniyle yatırım maliyeti nispeten yüksek olan nükleer enerjiye, gerek birincil enerji talebi açısından gerekse teknoloji kazanımı açısından Türkiye’nin ihtiyacı bulunmaktadır. Nükleer enerji politikalarının belirlenmesinde ve uygulamaya konulmasında, nükleer santral projelerinin tamamlanmasının 7-8 yılı bulabildiği göz önünde tutulmalıdır.

IAEA’ya göre 1981-2000 yılları arasında nükleer elektriğin ortalama maliyeti en çok 2,47 cent/kWh’a çıkmışken, 2000 yılında 1,74 cent/kWh seviyelerine inmiştir. Bu yönüyle nükleer santraller ucuz enerji kaynağı konumundadırlar.

Aşağıdaki tabloda 1998 yılı sonu itibari ile bazı ülkelerin kurulu veya inşaatı süren nükleer reaktör sayıları ve bunların toplam elektrik tüketimindeki payları verilmiştir. Türkiye’nin gelişmişlik düzeyine benzer veya gerisinde kalan ülkelerde de nükleer enerji üretiminin yaygınlaştığı görülmektedir.

ÜLKELER

Reaktör
Sayısı

Toplam
Kapasite
GW

İnşa halinde veya
işletme öncesi testleri tamamlanan reaktör sayısı

Toplam elektrik üretimindeki payı %

6

3.538

-

41,5

1

376

-

24,7

1

650

1

10,3

2

935

1

10,0

2

1.842

-

7,3

2

1.308

-

5,4

10

1.695

4

2,5

3

2.167

6

1,2

1

626

1

1,1

1

125

1

0.7

1

70

-

0.2

-

-

2

-

434

348.855

36

15,9