İSG 514
RADYASYON GÜVENLİĞİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ TEZSİZ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI
Ders koordinatörü: Yrd. Doç. Dr. Mustafa GÜNGÖRMÜŞ
[email protected]
http://www.turgutozal.edu.tr/mgungormus/
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Enerji ve Nükleer Reaktörler
Nükleer enerji nedir – Ne değildir?
• Atom çekirdeğinde meydana gelen ekzotermik tepkimelerden elde edilen ısı
enerjisinin kullanılmasıdır.
• Radyoaktif ışımaların sahip olduğu enerji nükleer reaktörlerde kullanılabilir enerjiye
dönüştürülmez.
• Termodinamik olarak elektrik üretimi açısından termik santraller ve nükleer
santraller arasında bir fark yoktur.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
2
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Enerji ve Nükleer Reaktörler
proton
nötron
U-235
Kr-92
Ba-141
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
3
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Enerji ve Nükleer Reaktörler
Kontrolsüz zincirleme fisyon tepkimesi
Kontrollü zincirleme fisyon tepkimesi
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
4
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Enerji ve Nükleer Reaktörler
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
5
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Enerji ve Nükleer Reaktörler
Avantajları
• Temiz bir enerji kaynağıdır. Sera gazları veya havayı kirletici diğer gazların oluşumuna
neden olmaz.
• Nükleer yakıtların üretimi ve taşınması, fosil yakıtlarınkine göre daha ucuz ve temizdir.
• Fosil yakıtlarına göre de, yenilenebilen enerji kaynaklarına göre de çok güçlü ve verimli
bir enerji kaynağıdır.
• Alt yapı oluşturulduktan sonra enerji üretim maliyeti diğer enerji kaynaklarına göre
düşüktür.
Dezavantajları
• Her ne kadar yeni nesil reaktörlerde kaza riskleri minimum olsa da, olası kazaların
sonuçları çok ağırdır.
• Nükleer atıklar
• İlk kurulum ve altyapı maliyetleri çok yüksektir.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
6
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Reaktörler
Yüksek basınçlı buhar
Elektrik
Kontrol çubukları
Jeneratör
Reaktör
çekirdeği
Yakıt
çubukları
Sıcak
su
Türbin
Düşük basınçlı buhar
Soğutucu girişi
Buhar
kazanı
Pompa
Soğutucu çıkışı
Soğuk
su
Reaktör
basınç
haznesi
Pompa
Düşük basınçlı su
Yüksek basınçlı su
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
7
Radyasyon Güvenliği
Nükleer Reaktörler
1. nesil
Big Rock Point, ABD
1962-1997
1950
1970
2. nesil
2. nesil +
Çernobil, Rusya
Three Mile Island, ABD
Fukushima, Japonya
1990
2010
2030
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
3. nesil
3. nesil +
Palo Verde, ABD
2050
2070
4. nesil
2030 da
bekleniyor
2090
8
Radyasyon Güvenliği
Dünyada Nükleer Reaktörler
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
9
Radyasyon Güvenliği
Dünyada Nükleer Reaktörler
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
10
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• Türkiye’de nükleer santral var mı?
• Türkiye’de nükleer reaktör var mı?
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
11
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Türkiye’deki nükleer reaktörler
• Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi TR-1 reaktörü
• Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi TR-2 reaktörü
• İstanbul Teknik Üniversitesi TRIGA MARK-II nükleer reaktörü
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
12
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi TR-1 reaktörü
• 6 Ocak 1962’de faal hale geçti.
• 1 MW gücünde
• 15 sene faaliyette kaldı.
• Artan radyoizotop ihtiyacını karşılamakta
yetersiz kaldığı için 9 Eylül 1977’de
kapatıldı.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
13
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi TR-2 reaktörü
• TR-1 reaktörünün binası ve havuzuna kuruldu, 5 MW gücünde
• Nisan 1984’de faal hale geçti.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
14
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi TR-2 reaktörü
1962
2014
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
15
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
İstanbul Teknik Üniversitesi TRIGA MARK-II nükleer reaktörü
• Training Research Isotope Production General Atomic
• 11 Mart 1979’da faal hale geçti.
• 250 kW sürekli, 1200 MW ani güç çıkışı kapasitesi.
• Kendiliğinde güvenli reaktör. Ani sıcaklık yükselmesi,
yavaşlatıcının yavaşlatıcı özelliğinin azalmasına neden
olmakta.
• Zincirleme tepkime otomatik olarak yavaşlamakta.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
16
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
İstanbul Teknik Üniversitesi TRIGA MARK-II nükleer reaktörü
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
17
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• 1980’de Nükleer Silahların Yayılmasını Önleme Anlaşması (Non
Proliferation Treaty) TBMM'den geçti.
• Buna göre Türkiye:
• Nükleer silah yapmaya teşebbüs etmeyeceğini,
• Nükleer silah yapmaya kalkışan ülkelere bu konuda yardım
etmeyeceğini taahhüt etmiştir.
• 1981’de IAEA ile yaptığı anlaşmada kurulacak bütün nükleer
tesislerin kurumun denetimine açık olmasını kabul etmiştir.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
18
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• Türkiye’de nükleer santral fikri ilk
1960’larda CHP hükumeti döneminde
olarak
• Elektrik İşleri Etüd Dairesi + 5 yabancı firmanın
oluşturduğu bir konsorsiyum
• 400 MW güçte, doğal uranyumlu, basınçlı ağır
sulu bir reaktör
• 1970 yılında santralin inşaatına başlanmasını
planlamaktaydı
• 12 Mart darbesi, koalisyon hükumetleri, siyasiekonomik istikrasızlık, Kıbrıs Barış Harekatı, …
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
19
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• 1974 CHP-MSP hükumeti sırasında santral fikri yeniden gündeme geldi.
• Santral yeri olarak Akkuyu seçildi. IAEA Akkuyu’nun isabetli bir seçim
olduğunu belirten bir rapor verdi.
• 1977’de ASEA-ATOM santral için teklif verdi fakat anlaşmaya varılamadı.
• 1982’de AECL Siemens-KWU ve GE teklif verdi.
• GE ve Siemens YİD modelini kabul etmedi.
• Diğer anlaşmazlıklar yüzünden AECL’de ihaleden çekildi.
• 1988’de TEK bünyesindeki Nükleer Santraller Dairesi kapatıldı.
• TAEK kadrosu minimuma düşürüldü.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
20
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• 1992’de hazırlanan bir enerji raporunda 2010 yılına kadar
nükleer enerji kullanılmaya başlanmazsa bir enerji krizi
öngörüldü.
• Nükleer Santraller Dairesi TEAŞ bünyesinde yeniden kuruldu.
• 1997’de yeni bir ihale açıldı fakat yetersiz siyasi destek ve fesat
söylentileri yüzünden ihale belirsiz bir tarihe ertelendi.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
21
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
• 2010’da Rus Rosatom firmasının Akkuyu’da bir nükleer santral
kurması konusunda anlaşma imzalandı ve mecliste onaylandı.
• 2012’de Akkuyu NGS için mevzuat veri tabanı TAEK tarafından
kabul edildi.
• 2013’de Atomstroyexport ve Özdoğu İnş., santral inşaatı için
anlaşma imzaladı.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
22
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
23
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
Teknoloji
Arazi
ihtiyacı
Hayata
geçme süresi
İlk yatırım
maliyeti
İşletme
maliyeti
Yakıt
maliyeti
Risk
Termik
Yüksek
Uzun
Yüksek
Orta
Orta
Yüksek
Nükleer
Çok yüksek
Uzun
Çok yüksek
Orta
Düşük
Yüksek
Hidro
Çok yüksek
Uzun
Çok yüksek
Çok düşük
Yok
Yüksek
Rüzgar
Düşük
Kısa
Çok yüksek
Çok düşük
Yok
Düşük
Güneş
Çok yüksek
Kısa
Çok yüksek
Düşük
Yok
Düşük
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
24
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
• Yap – sahip ol – işlet modeli
• 1200 MWe gücünde VVER-1200 tipi 4 üniteden oluşacak.
• Teknik referansı Rusya’da inşası devam eden Novovoronejskaya-2
Nükleer Santrali’dir.
• İşletme ömrü 60 yıl olacak.
• Yakıt türü hafif zenginleştirilmiş uranyum dioksit. (U-235 %3-5)
• Toplam yatırım ~20 milyar $ - İlk yıl kazancı 7,5 milyar $
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
25
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
Hazırlık
İnşa
İşletme /
Bakım
Hizmetten
çıkarma
1. reaktör
EÜ
Temel
lisansı
atma
NS inşa
lisansı
İnşaat
EIA
ruhsatı
raporu
Saha
incelemesi
2. reaktör
3. reaktör
4. reaktör
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
26
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali
Rusya’nın sorumlulukları
Ortak sorumluluklar
Türkiye’nin sorumlulukları
Santral mühendisliği
Mevzuat geliştirilmesi
Alan belirleme
İnşaat idaresi / gözetimi
Fiziksel koruma önlemleri
Alt yapı geliştirme
Tasarım belgelendirme
Acil durum planları
Alan alt yapısı
Yakıt temini
Halkın eğitimi
Santrali faal hale geçirme
İşletme, bakım ve güncelleme
Elektrik satımı
Hizmetten çıkarma ve temizleme
Atık yakıt idaresi
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
27
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali – Güvenlik
İyonlaştırıcı radyasyondan kaynaklı
İyonlaştırıcı radyasyon kaynaklı olmayan
Normal işleyiş
Acil durum
Termal etki
Kimyasal etki
Normal işleyişte
iyonizan radyasyondan
kaynaklı bir çevre riski
bulunmaz.
Acil durumlarda
iyonizan radyasyon
kaynaklarının
çevreye saçılmaması
için çok katmanlı
güvenlik önlemleri
bulunur.
Yoğuşturucuyu
soğutmak için
kullanılan sistemden
kaynaklı.
Nükleer enerji
üretimi sırasında
herhangi bir kimyasal
atık oluşmaz.
Santralin çok
yakınındaki mikro bir
çevrede iklim
değişikliği yaşanabilir.
Tesis işletmesinden
kaynaklı atıklar.
Radyoaktif bileşenler
kapalı sistemdedir.
Atık yakıtlar ayrıca
depolanır ve çevreyi
etkiler.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
28
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali - Güvenlik
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
29
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali - Güvenlik
• Standartlar:
•
Uluslararası Atom Enerji Ajansı (IAEA)
•
Uluslararası Nükleer Güvenlik Danışma Grubu (INSAG)
•
Avrupa İşletmeci Kuruluş Şartlarına (EUR)
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
30
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali - Güvenlik
• Derinlemesine koruma sistemi:
• Reaktörde nükleer reaksiyonu durdurmak ve reaktörü kritik seviyenin
altında tutmak
• Reaktörden ve kullanılmış yakıt havuzundan ısıyı almak
• Radyoaktif maddeleri koruyucu engeller içinde tutmak
• Koruyucu engellerin bütünlüğünü korumak
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
31
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali - Güvenlik
Kademe
Amaç
Yöntem
1
Anormal işleyiş ve hataların önlenmesi
Kaliteli üretim ve düzgün işletme
2
Anormal işleyiş ve hataların kontrolü
Sınırlı erişim, sürekli gözlem, koruma
3
Öngörülen kazaların kontrolü
Güvenlik özellikleri ve kaza protokolleri
4
Ağır kazaların sonuçlarının hafifletilmesi
Ek güvenlik önlemleri ve acil durum yönetimi
5
Radyoaktif salınımı sonuçlarının hafifletilmesi
Tesis dışı acil müdahale ekipleri
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
32
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Enerji Santrali - Güvenlik
•
Fiziksel Bariyer Sistemi:
•
İyonlaştırıcı
radyasyon
ve
radyoaktif
maddelerin çevreye yayılmasını önlemek için
koyulan engeller.
•
Eriyik yakıtı muhafaza etme düzeneği
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
33
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
•
Erimiş yakıtı muhafaza etme düzeneği
•
En kötü kaza senaryoları için
•
Reaktörün tahrip olduğu ve yakıtın eridiği
durumlarda erimiş yakıtın çevreye dağılmasını
engeller.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
34
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Dış etkenlere dayanıklılık:
• 400 ton ağırlığında 720 km/saat hızında uçak çarpması.
• 30 kPa basıncında dış patlamalar.
• Richter ölçeğine göre 7,4 şiddetinde deprem.
• Kar ve buz yükü.
• 200 km/saat hızında rüzgar.
• 20 ye yakın toplam parametre…
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
35
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Atıklar:
• Yakıt özelliğini yitiren uranyum 30 yıl boyunca santral
sahasındaki havuzlarda saklanacak.
• Bu sürede radyoaktivitesinin %98’i kaybolacak.
• Kalan atıklar camlaştırılarak Rusya’ya geri gönderilecek.
• Bu atıkların bir kısmı yeniden zenginleştirilip santrale geri
gönderilecek.
• Yeniden zenginleştirilemeyen atıklar Rusya’da saklanacak.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
36
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
• Santral bileşenlerinin artık radyasyondan korunma için özel
önlemler gerektirmeyecek kadar sökülmesi ile yapılır.
• Anında sökme – 5 veya daha fazla yıl.
• Güvenlik altına alma – Sökme işlemine kadar 40-60 yıl.
• Gömme – Süresiz olarak
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
37
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
Gömme
Güvenlik
Sökme
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
38
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
• Bugüne kadar yaklaşık 100 uranyum madeni, 100 ticari santral,
46 deneysel veya eğitim reaktörü, 250’den fazla araştırma
reaktörü hizmetten çıkarılmıştır.
• Santral bileşenlerinin çok az kısmı radyoaktif hale gelir
• Hizmetten çıkarma maliyetinin toplam maliyete etkisi çok azdır.
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
39
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
• Kaza veya hasar sonucu: 11
• Siyasi / ekonomik nedenlerden: 27
• Kullanım ömrünü tamamlayan: 105
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
40
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
Ülke
Reaktör
Greifswald 5
Almanya
Gundremmingen A
Fukushima Daiichi 1-2-3
Japonya
Fukushima Daiichi 4
Slovbakya Bohunice A1
İspanya Vandellos 1
İsviçre
St Lucens
Ukrayna Chernobyl 4
ABD
Three Mile Island 2
Faal yıl
0,5
10
35-40
32
4
18
3
2
1
Yıl
1989
1977
2011
2011
1977
1990
1966
1986
1979
Neden
Kısmi çekirdek erimesi
Hatalı kapatma
Soğutucu kaybı ve çekirdek erimesi
Hidrojen patlaması hasarı
Hatalı yakıttan çekirdek hasarı
Türbin yangını
Çekirdek erimesi
Yangın ve çekirdek erimesi
Kısmi çekirdek erimesi
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
41
Radyasyon Güvenliği
Türkiye’de nükleer enerji
Akkuyu Nükleer Santrali - Güvenlik
• Hizmetten çıkarma:
İSG 514- RADYASYON GÜVENLİĞİ
42
Download

İSG 514 RADYASYON GÜVENLİĞİ