- Atomların çekirdeklerinin etrafında elektronlar döner ve çekirdeklerin içerisinde proton ve nötron adı verilen parçacıklar bulunur. Protonlar ve nötronlar birbirlerine yakın konumdadır ve birbirlerine çok güçlü bir çekim kuvveti ile bağlıdırlar. Protonlar ve nötronlar arasındaki çekim kuvveti çok yüksek olduğu için çekirdeğin parçalanması muazzam bir enerji açığa çıkarır. Bu enerji Einstein’in formülü olan E = mc² ile bulunmaktadır. Bu formül maddenin ortaya çıkarabildiği enerji miktarını sayısal olarak göstermektedir.
- Atomların bazılarının çekirdeklerinde fazla sayıda nötron ve proton vardır. Uranyum atomunda 235 tane nötron ve proton bulunmaktadır. Uranyum çekirdeği bu sebepten ötürü çok büyüktür ve parçalandığı zaman yüksek enerji açığa çıkartır. Uranyum gibi çekirdeği büyük elementler genellikle radyoaktif özellik gösterirler.
Peki Uranyum gibi radyoaktif elementlerden nasıl enerji elde edilir?
- Uranyum elementinin atomlarına nötron parçacıkları fırlatılırsa bu nötron parçacıkları çekirdeğin parçalanmasına yol açar. Parçalanan çekirdek içerisindeki diğer parçacıkları etrafa yayar. Yayılan bu parçacıklar çevresindeki diğer atom çekirdeklerine çarpar ve bu şekilde çekirdek parçalanma olayı devam eder. Böylece zincir reaksiyonlar başlar ve bu reaksiyonları durdurmak çok güçtür. Bu zincir reaksiyonlar sonrasında ortaya çıkan enerji ise çok yüksek düzeydedir. Büyük hezimetlere yol açan atom bombaları da bu şekilde işler ve kontrol edilemeyen zincir reaksiyonlar sonucu meydana gelir. Birkaç kilogram uranyum alarak nötron bombardımanına uğratmak atom bombası yapmak için yeterlidir. Atom bombası kontrolsüz bir mekanizmada ilerler. Zincir reaksiyonların kontrol altına ilerlemesi ise bir nükleer reaktörün ortaya çıkması demektir. Bu olaylara nükleer fisyon denmektedir.
Nükleer Reaktörler ve Çernobil
- Radyoaktif bir elementin atomlarına kontrollü biçimde nötron bombardımanı yapmak nükleer bir reaktör elde edilir. Bu reaktörlerde gerçekleşen reaksiyonlar sonrası ortaya çıkan müthiş enerji ve sıcaklık suyu ısıtır. Kısa sürede kaynayan su, buhara dönüşür. Yüksek basınçlı buhar rüzgar türbinlerini doldurarak elektrik enerjisinin üretimini sağlar.•Çernobil Nükleer Santrali’nde RMBK reaktörler kullanılmaktadır. Yüksek Güçlü Kanal-Tipi Reaktör olarak Türkçeye çevrilmektedir. Bu reaktörler su ile soğutulur ve nötron yavaşlatıcısı olarak grafit kullanılır. Moderatör olarak grafit ve yakıt olarak ise hafif zenginleştirilmiş Uranyum kullanılmaktadır. Zenginleştirilmiş Uranyum, içeriğinde bulunan Uranyum – 235 elementinin çeşitli yöntemler kullanılarak doğal seviyesinin üzerine çıkarılmasıyla oluşur. Zenginleştirilmiş Uranyum, Uranyum’un bir izotopudur ve Uranyum – 238 olarak adlandırılır. Doğada var olan Uranyum elementinin yaklaşık olarak %99’u Uranyum – 238 izotopudur.
- 25 Nisan’ı 26 Nisan’a bağlayan 1986 gecesi 4 numaralı reaktörde bir deney yapılmaktaydı. Bu deney ana gücün kesilmesi durumunda türbinlerin ne kadar süre daha ana pompalara güç sağlayacağını belirlemek üzere yapılmaktaydı. Ana gücün kesilmesi sonucunda ana pompalara sağlanan yüksek elektrik gücünün suyu kaynatarak santraldeki reaksiyonların devamını sağlayıp sağlamayacağını test etmek istemişlerdi. Bu deney 1 yıl önce de gerçekleşmiş ve türbinden gelen enerjinin hızla düştüğü tespit edilmişti. Bu sefer ise voltaj düzenleyicisi kullanılacaktı. Reaktör enerjisinin 700 – 1000 Megawatt arasında olması gerekirken enerjinin kesilmesi sonucunda reaktörün enerjisi 200 Megawatt değerine düşmüştür.
Not: RMBK olarak bilinen kaynar su reaktörleri düşük güçle çalıştıkları zaman çekirdek kararsız hale gelmekte ve kontrol edilmesi zorlaşmaktadır.
- Enerjisi 200 Megawatt’a düşen reaktörün enerjisi birden olması gerekenden 120 kat daha fazla artmış ve sıcaklığı ise 4500 santigrat dereceye çıkmıştı. Bu sıcaklık yaklaşık olarak Güneş’in sıcaklığıdır. Reaktörlerde her biri yaklaşık 400 kilogram olan ve gerekli durumlarda reaksiyonları sonlandırmak üzere bekleyen kontrol çubukları yer almaktadır. Çernobil’de gerçekleşen felakete ve bu felakette kontrol çubuklarının etkisine yönelik farklı açıklamalar bulunmaktadır. Bunlar şu şekildedir:
- Enerjisi ve sıcaklığı kontrolsüzce yükselen reaktör kontrol çubuklarının yerlerinden ayrılmasına neden olmuştur.
- Kontrol çubukları reaksiyonu durdurmak için bor kullanılarak üretilmiştir. Sovyetler Birliği maliyetten kaçınarak bu çubukların uç kısımlarının alüminyumdan yapılmasına neden olmuş ve reaksiyonları durdurmak için indirilen çubuklar tam tersi bir etki göstermiştir. Çünkü çekirdeğe temas eden ilk kısım alüminyum olmuştur. Bu açıklama Chernobyl dizisinde ve farklı kaynaklarda yapılmıştır.
- Dönemin başmühendisi Dyatlov bir röportajında suçun kendilerine atıldığını fakat teknolojik yetersizliklerden dolayı bu felaketin yaşandığını söylemiştir. Söylediğine göre kontrol çubukları yetersiz teknolojiden kaynaklı olarak yarıya kadar indirilebilmiş ve bu nedenden ötürü reaksiyonları durduramamıştır.
- Kontrol çubuklarının işlev yapamaması sebebiyle Dyatlov ekipteki mühendisleri göndererek kontrol çubuklarını indirmelerini istemiş ve onları ölüme göndermiştir.
- Enerjisi ve sıcaklığı yükselen reaktörde basınç da bir hayli yükselmiş ve 1000 ton ağırlığındaki üst kapak yerinden fırlamıştır. Kapağın açılması sonucunda içeriye oksijen gazı girmiş ve içeride bulunan hidrojen gazı ile diğer kimyasallarla tepkiyemeye girerek daha büyük patlamaların yaşanmasına neden olmuştur. İkinci patlama sonucunda nötron yavaşlatıcısı olarak kullanılan grafit ve diğer fisyon ürünleri etrafa saçılmış radyoaktif gazlar atmosfere yayılmıştır. İkinci patlamanın nedeni tam olarak belirlenmese de Zirkonyum-buhar etkileşmeleri sonucu ortaya çıkan Hidrojen gazının patlamaya sebep olduğu düşünülmektedir. Reaktörde meydana gelen patlamalar bir atom bombasına kıyasla daha düşük şiddette olsa dahi atom bombasının yaydığı radyoaktif maddeyi birkaç saatte yayabilecek kadar zehirlidir. Bunun sebebi Uranyum miktarından kaynaklanmaktadır. Atom bombasında bulunan Uranyum yaklaşık 60 kilogram iken Çernobil’deki reaktörlerde yaklaşık 30 ton Uranyum bulunmaktadır.
- Patlama sonrası olay yerine gelen itfaiye ekipleri yaklaşık 1 milyon kez röntgen çektirmek ile eşdeğer olan radyasyon değerine maruz kalmış ve 1 hafta içinde hayatlarını kaybetmiştir. O esnada Pripyat halkı bir köprü üzerinde yangını ve radyoaktif maddelerin havada oluşturdukları parıltıları izliyorlardı. Köprü üzerindeki insanlar yüksek dozda radyasyona maruz kaldılar ve birkaç sene içerisinde kanserden dolayı hayatlarını kaybettiler. O köprünün adı bir süre sonra Azrail Köprüsü olmuştur.
- Patlama sonrasında oluşan yangın su ile söndürülemeyecek kadar sıcaktı. Bu yüzden yaklaşık 2000 tane helikopter reaktörün üzerine bor, kum ve kurşun atarak yangını söndürmeye çalışmıştır. Bor, kum ve kurşun yangının hava ile temasını önlemek ve radyoaktif madde salınımını azaltmak için kullanılmıştır.
- Patlama sonrasında halk bir daha geri dönmemek üzere tahliye edilirken bölgedeki hayvanlar radyoaktif madde salınımının önlenmesi için itlaf edilerek toprağa gömülmüştür.
- Birkaç ay sonra reaktörün üstü 300.000 ton beton ve 6.000 ton çelik ile kaplanmıştır. Bu yapıya sarkofaj denilmiştir. Sarkofaj Latince bir kelimedir ve mezar olarak dilimize çevrilebilir. Bu yapı ömrünü tamamladığı için 2018 yılında daha güçlü bir yapıyla değiştirilmiştir.
- Çernobil faciası ile 50 ton nükleer yakıt atmosfere, 700 ton radyoaktif granit bölgeye yayılmıştır. Bu olay sonrasında yüzlerce kürtaj, ölü doğum görülmüş insan DNA’sı mutasyona uğramıştır. Bölge çevresinde kanser oranı 200 kat artarken ülkemizde kanser oranı 2 kat artmıştır. Türkiye’nin de içinde bulunduğu onlarca ülke radyasyona maruz kalmış, topraklar zehirlenmiştir. Çernobil ve çevresindeki toprak yıllarca ürün veremeyecek haldedir ve Çernobil bölgesi halihazırda ölü şehirdir. Radyasyon oranı hala çok yüksek olan şehre giriş – çıkışlar kontrol altındadır.
