RADYOLOJİK TEHDİTLER Nükleer Santral Kazaları
Nükleer Santral Kazaları
Nükleer Santrallerle ilgili Olaylar
Nükleer güç santralleri, nükleer fisyondan üretilen ısı enerjisini elektrik enerjisine çevirmek için kullanır. İnşası ve operasyonu detaylı şekilde takip edilen bu tesislerde kazalara karşı hazırlıklı olunmalıdır. Olası bir kaza nükleer santral yakınında yaşayan halkın sağlığını ve güvenliğini tehdit edebilecek boyutlarda radyasyona sebep olabilir.
Nükleer santraldeki kaza sonucu potansiyel tehlike radyasyona maruz kalmaktır. Bu maruziyet radyoaktif maddenin santralden çevreye yayılmasından kaynaklanabilir. Bu yayılım, genellikle radyoaktif gaz ve parçacık bulutları ile karakterize edilir. En büyük tehdit radyasyon bulutunun civarındaki insanların vücutlarının maruz kaldığı radyasyondur. Bu maruziyet buluttaki veya yerde depolanan radyoaktif parçacıklardan kaynaklanabilir, aynı şekilde radyoaktif maddeler solunabilir ve besinlere karışmış olanlar tüketilebilir.
Nükleer Santrallerle ilgili olayların görülme sıklığı ve olasılığı radyolojik olaylardan çok daha düşüktür. Fakat etkileri çok daha büyük coğrafyada görülebilir.
Çernobil Nükleer Santral Kazası*
 |
| Çernobil Nükleer Santrali |
Çernobil Nükleer Santrali, Ukrayna, Kiev şehrine 130 km uzaklıkta bulunan ve RMBK-1000 tipi 4 nükleer reaktöre sahip bir santraldir. Santralde bulunan 1. ve 2. üniteler 1970 ve 1977 yıllarında inşa edilmiş, 3. ve 4. üniteler 1983 yılında tamamlanmıştır. Kazanın olduğu zaman diliminde 2 ünite daha inşa halindedir. Santrale 3 km uzaklıktaki Pripyat şehrinde 49,000 kişi ve santrale 15 km uzaklıktaki Çernobil şehrine ise 12,500 kişi yaşamaktadır. Kazanın olduğu zaman santralin 30 km çapa sahip bölgesinde tahmin edilen toplam nüfus 115,000-135,000 arasındadır. RBMK-1000 reaktörü Sovyet dizaynı moderatör olarak grafit, yakıt olarak hafif zenginleştirilmiş Uranyum kullanan basınç tüpü sistemiyle kaynamalı hafif su reaktörüdür.
25 Nisan günü, Çernobilin 4. ünitesinin operatörleri bir deney yapmak üzere hazırlık yapmışlardır. Deney, ana güç kaynağı kaybedildiğinde türbinlerin ne kadar süreyle daha ana pompalara güç sağlayacağının belirlenmesi üzerinedir. Aynı deney, bir yıl önce Çernobil santralinde yapılmış ve türbinden gelen gücün çok hızlı düştüğü gözlenmiştir. Bu deneyde ise yeni voltaj düzenleyicisi test edilecektir. 26 Nisan gününün ilk saatlerinde deney, operatörler tarafından başlatılmıştır. Operatör reaktörü kapatmak için harekete geçtiğinde, reaktör kararsız durumdadır ve kontrol çubuklarının değişik dizaynı nedeniyle kontrol çubukları reaktöre girdiğinde bir güç artışı yaşanmıştır. Sıcak yakıt çubuklarının soğutucu su ile temas etmeleri yakıt çubuklarının parçalanmalarına ve aşırı buhar üretimi sonucu basıncın yükselmesine sebep olmuştur. Reaktörün dizayn özellikleri sonucu 3 ya da 4 yakıt demetinin önemli zarar görmesi reaktörün tahribatına sebep olmaktadır. Basıncın aşırı artışı sonucu reaktörün 1000 ton ağırlığındaki üst kapağı ayrılmış ve yakıt kanallarına zarar vermiştir. Aşırı buhar üretimi tüm çekirdeği kaplamış ve fisyon ürünlerinin atmosfere saçılmalarına sebep olan buhar patlamasına neden olmuştur. 2-3 saniye sonra ikinci bir patlama yakıt kanallarının ve sıcak grafitin çevreye dağılmasına sebep olmuştur. İkinci patlamaya neyin sebep olduğu tam olarak bilinemese de Zirkonyum-buhar etkileşmeleri sonucu ortaya çıkan Hidrojen gazının patlamaya sebep olduğu düşünülmektedir. Bu patlamalar sonucu 2 işçi hayatını kaybetmiştir. Grafit ve yakıt parçalarının sebep olduğu yangınlar sonucu çevreye ciddi miktarda radyasyon salınmıştır. Çevreye salınan aktivite 14x1018 Bq olarak tahmin edilmektedir. Reaktöre saatte 200-300 ton su verilmiştir ancak 1. ve 2. üniteleri su basma tehlikesi olduğu için yarım gün sonra bu işlem devam ettirilmemiştir. İkinci günden onuncu güne kadar reaktöre yangını söndürmek ve radyoaktif parçacıkların salınmasını engellemek amacıyla 5000 ton bor, dolomit, kum, kil ve kurşun helikopterler ile yanan çekirdeğin üzerine atılmıştır.
Kaza, nükleer enerjinin sivil amaçlı kullanımı tarihinin çevreye, kayıt edilmiş en fazla miktarda radyoaktif madde salındığı nükleer kazadır. Kazadan sonraki 10 gün boyunca havaya büyük miktarda radyoaktif madde salınmıştır. Özellikle iki önemli izotop, İyot-131 ve Sezyum-137, halkın önemli miktarlarda doz almasına sebep olmuştur. Çevreye salınan çoğu madde enkaz üzerinde toplanmıştır ancak daha hafif maddeler rüzgar ile taşınarak Ukrayna, Beyaz Rusya, Rusya ile İskandinavya ve Avrupa'nın bir bölümüne taşınmıştır.
Türbin binasındaki yangına müdahale etmek için gönderilen itfaiye üyeleri dahil, çalışanlar ilk gün için tahmin edilen 20,000 mSv doz almıştır. Haziran 1986 sonlarında 28 kişi( 6 kişi itfaiye personeli) hayatını kaybetmiştir. Alanın temizleme çalışmalarına 200,000 kişi katılmış ve bu kişiler ortalama 100 mSv doz almıştır. Yaklaşık 20,000 kişi 250 mSv ve birkaç kişi de 500 mSv doz almıştır. Daha sonra temizleme çalışmalarına katılan kişi sayısı 600,000 kişiye ulaşmış ve bu kişiler düşük doz almıştır. En yüksek doz 1000 acil durum çalışanı ve kazanın ilk gününde saha içinde çalışan kişiler tarafından alınmıştır.
Kirlenmiş alanlarda maruz kalınan radyasyon, büyük oranda kısa yarı ömre sahip İyot-131 ve daha sonra Sezyum-137 tarafından salınmıştır. Tahmini 1.8 EBq İyot-131, 0.085 EBq Sezyum-137 salınmıştır. Beyaz Rusya, Rusya ve Ukrayna bölgelerinde yaşayan yaklaşık 5 milyon kişinin bulunduğu bölgedeki aktivite toprakta 37 kBq/m2 Sezyum-137, 400,000 kişinin yaşadığı bölgedeki aktivite 555 kBq/m2 Sezyum-137 ölçülmüştür. Pripyat şehri 27 Nisanda boşaltılmış, 116,000 kişinin yaşadığı 30-km çapa sahip bölge 14 Mayısta boşaltılmaya başlamıştır. Boşaltılan bölgede yaşayan insanların çoğunun aldığı doz 50 mSv in altındadır ancak birkaç kişi 100 mSv ve üzerinde doz almıştır.
Fukushima Daiichi Nükleer Santral Kazası*
 |
| Kaza Sonrası Soğutma Çalışmaları ** |
Fukushima Nükleer Santrali, Japonya'nın Fukushima şehrine yakın sahil kenarına kurulmuştur. 11 Mart 2011 tarihinde Sendai şehrinden 130 km uzaklıkta meydana gelen 9.0 büyüklüğündeki deprem ve onu takip eden tsunami sonucu, nükleer santral tarihinin en büyük ikinci kazası meydana gelmiştir. Merkez üssüne 180 km uzaklıkta bulunan Fukushima santralinde kaydedilen sismik bilgi, santral için 0.56 g ivmelenme göstermektedir. Daiichi santrali için ilk olarak tasarlanan tsunami yüksekliği 3.1 metreydi. Bu değer, 1960 da Şili'de gerçekleşen tsunami göz önüne alınarak belirlenmiştir. Santral deniz seviyesinden 10 metre yüksekliğe inşa edilmiş ve deniz suyu pompaları ise deniz seviyesinden 4 metre yükseklikte bulunmaktadır. 2002 yılında tasarım, 5.7 metre tsunami için geliştirilmiştir. Deprem olduğu sırada oluşan 23 metre yüksekliğindeki tsunami sahile vurduğunda yüksekliği 15 metreye düşmüş ve türbin binasını 5 metre su altında bırakmıştır.
Deprem meydana geldiği sırada reaktörler başarılı bir şekilde kapanmış ve soğutma dizel jeneratörler kullanılarak devam etmiştir. Deprem, 6 dış güç kaynağına zarar verdiği için soğutma işlemi dizel jeneratörler ile sürdürülmüştür. Dizel jeneratörler, türbin binasının tabanında bulunmaktadır. 41 dakika sonra ilk tsunami dalgası santrali vurmuş, ve 8 dakika sonra ikinci dalga gelmiştir. Bu dalgalar, ana yoğunlaştırıcı devre ve yedek soğutma devrelerinin deniz suyu pompalarını su altında bırakmış ve hasar vermiştir. Dalgalar ayrıca türbin binasının zemininde bulunan dizel jeneratörleri de su altında bırakmış ve ana şalter ve bataryaları da su ile kaplamıştır. Bunun sonucunda santral kararması oluşmuş ve reaktörler ana soğutucu sistemden mahrum kalmıştır. Tsunami ayrıca santralin çevresindeki yolları da bozmuş ve dışarıdan müdahaleyi zor hale getirmiştir. Bu durumun yarattığı acil durum sonucu 11 Mart saat 19.03 de acil durum ilan edilmiş ve saat 20.50 de santralin 2 km çevresi Fukushima bölgesi tahliye edilmeye başlanmıştır. Saat 21.23 de bu alan 3 km ye çıkarılmış ve ertesi gün 5.44 de ise 10 km ye çıkarılmıştır. Daha sonra bu alan 12 Mart da 20 km ye çıkarılmıştır.
İlk üç ünite, kapatılmalarına rağmen fisyon ürünlerinin bozunmasından dolayı %1.5 güç üretmeye devam etmiştir. Bu ısının dış sistem ile alınamaması sonucu santralin basınç kabında buhar oluşmaya başlamıştır. Ayrıca buhar-Zirkonyum etkileşmesi sonucu Hidrojen oluşmaya da başlamıştır. Sıcaklık ve basıncın artışı ve yaşanan Hidrojen patlamaları ciddi bir kazanın yaşanmasına neden olmuştur. İlk üç ünitenin tamamında yakıt erimesi oluşmuş ancak yakıt koruma kabı içerisinde kalmıştır. Ancak ilk anda kaçan bazı uçucu fisyon ürünleri ve su ile sızan çözünür fisyon ürünleri, koruma kabı dışına kaçmıştır. Soğutma dış kaynaklar ile sağlanmış ve reaktörün ısısı kararlı bir şekilde uzaklaştırılabilmiştir.
Fukushima Santralinden havaya salınma ve su sızıntısı ile çevreye salınan radyasyon, temel olarak uçucu İyot-131 izotopu tarafından salınmıştır. Diğer önemli izotop da Sezyum-137 izotopudur. 12 Mart tarihinde tahliye alanı 20 km ye çıkarılmıştır. Tahliye için baz alınan değer 20 mSv/yıl olarak belirlenmiştir. Fransa Radyolojik Korunma ve Nükleer Güvenlik Enstitüsü'nün 30 Mart-4 Nisan tarihleri arasında yaptığı uçuş ölçümlerine göre santralin çevresinde yaşayan insanların aldığı doz 30 mSv/yıl değerini geçmeyecektir. Sezyum-137 izotopunun İyot-131 eşdeğerliliği de göz önüne alındığında santralden salınan İyot-131 eşdeğerlik aktivitesi 770 PBq olarak tahmin edilmiştir. Bu değer Çernobil'de salınan 5200 PBq İyot-131 eşdeğerlik aktivitesinin %15 ine denk gelmektedir. Mayıs 2012 de santralin sahibi Tepco şirketi tarafından yapılan tahminde 12-31 Mart 2011 tarihleri arasında salınan radyasyon 940 PBq İyot-131 eşdeğerlik aktivitesine eşittir.
31 Aralık 2011 tarihinde Tepco tarafından, 11 Mart tarihinde saha içinde çalışan 19,594 kişi üzerinde radyasyona maruz kalma incelemeleri yapılmıştır. Rapora göre 167 çalışan 100 mSv üzeri doz almıştır.Bu 167 kişiden 135 kişi 100-150 mSv arası, 23 kişi 150-200 mSv arası, 3 kişi 200-250 mSv arası ve 6 kişi de 250 mSv üzeri doz almıştır. Ocak 2014 tarihinde belirlenen sayılara göre, 173 çalışan 100 mSv üzeri ve 1578 çalışan 50-100 mSv arası doz almıştır. Bu kazada radyasyondan dolayı can kaybı bulunmamaktadır. 6 çalışan 250 mSv üzeri doz almıştır ancak bu değerler akut radyasyon hastalığına yol açmamıştır.
Kyshtym Kazası*
 |
| Kyshtym kazası, Sovyetler Birliğine ait Mayak Nükleer Tesislerinde 29 Eylül 1957'de gerçekleşmiştir. (Mayak Nükleer Tesisine ait uydu fotoğrafı)** |
Kyshtym kazası, nükleer atıkların depolandığı ve işlendiği tesiste meydana gelmiştir. Plütonyumun ayrıştırılması sonrası oluşan yüksek seviye nitrat içeren atıklar, yer altında paslanmaz çelik içindeki tanklarda tutulmaktadır. Tanklarda bulunan ısı değiştiriciler, tanklarda üretilen ısıyı uzaklaştırarak tankların aşırı ışınmasını engellemektedir. 1956 yılında bir tankın ısı değiştiricisinin bir sorun sonucu kapatılmasından sonra, tankın soğutulmadan tutulmasının güvenli olduğu kararına varılmıştır. Ancak tankta gerçekleşen su buharlaşması sonucu tank içinde bulunan atıkların yüzeyinde nitrat ve asetat birikmesi olmuştur. Bu maddelerin hava ile teması ve izleme ekipmanlarından gelen bir kıvılcım sonucu toplamda 5-10 ton TNT patlamasına eşdeğer enerji salınmasına yol açan kimyasal bir patlama olmuştur. Bu patlama sonucu, toplam aktivitesi 20 megacurie olan 70-80 ton atık çevreye yayılmıştır. 18 megacurie aktivitesine sahip atık patlama sahasına yakın dağılırken 2 megacurie aktiviteye sahip atık rüzgar ile birlikte geniş bir alana yayılmıştır. En az 2 curie aktiviteye sahip olacak şekilde kirlenmiş alan rüzgar ile 105 km uzunluğunda ve 8-9 km genişliğinde bir alana yayılmıştır. Toplamda 1,000 kilometrekare alanda maruz kalınan radyasyon seviyesi 0.7 rad/ gün olarak belirlenmiştir. 7-10 gün arası 600 kişi tahliye edilmiş, 18 ay sonra ise tahliye edilen kişi sayısı 10,180 kişiye ulaşmıştır. Rus raporlarına göre maksimum alınan doz 52 rem, yiyecek ve su ile vücut içine alınan radyoaktif izotoplar sonucu sindirim sistemine 150 rem olarak bildirilmiştir. Bazı çalışmalar kan değerlerinde değişiklik bildirmesine rağmen herhangi bir akut radyasyon hastalığı gözlenmemiştir.
Three Mile Island Kazası*
 |
| Three Mile Island Nükleer Santrali |
Three Mile Island Nükleer Santrali, Harrisburg, Pennylvania, ABD bölgesinin yakınlarında bulunan ve 2 basınçlı su reaktörüne sahip bir nükleer santraldir. Kaza 2. ünitede 28 Mart 1979 yılında, reaktör %97 güç ile çalışırken saat 04:00 da meydana gelmiştir. İkincil çevrimde gerçekleşen önemi az bir arıza sonucu ilk çevrimin soğutucusunda sıcaklığın yükselmesine sebep olmuştur. Bu durumda reaktör otomatik olarak kapatılmıştır. Bu noktada basınç düşürme vanasının kapanmaması, ilk çevrimde bulunan soğutucunun kaybına ve bozunma ısısının uzaklaştırılamamasına sebep olmuştur. Çekirdek bu olay sonucu önemli derecede zarar görmüştür. Operatörler reaktörün bu planlanmamış kapanmasını iyi teşhis edememiş ve uygun bir şekilde tepki verememiştir. Eksik kontrol odası araçları ve yetersiz acil durum müdahale eğitimi kazanın temel sebepleri olarak görülmektedir.
Reaktörün kapatılmasından saniyeler sonra basınç düşürme vanası açılmış ve 10 saniye sonra kapanması beklenmiştir. Ancak vana açık kalmış, ilk çevrimdeki soğutucu suyun reaktör soğutucu atık tankına dolmasına sebep olmuştur. Operatörler vananın kapandığına inanmışlardır çünkü vananın o anki durumunu gösteren bir alet yoktur. Soğutucu kaybı sonucu, yüksek basınçlı pompalar reaktör sistemine su basmaya başlamıştır. su ve buharın basınç düşürme vanasından kaçması sonucu soğutma suyu basınçlayıcı birimine dolarak burada su seviyesinin yükselmesine sebep olmuştur. Operatörlerin aldığı eğitimde öğretildiği üzere operatörler basınçlayıcı su seviyesindeki artış üzerine yedek su akışını azaltmışlardır. Birinci çevrimde gerçekleşen su azalması sonucu buhar oluşumu artmış ve buhar-su karışımının pompalanması, reaktörün ana pompalarının şiddetli bir şekilde titreşmesine sebep olmuştur. Operatörler şiddetli titremelerin pompalara zarar verme ihtimali üzerine pompaları kapatmıştır. Soğutucu kaynamayı sürdürdükçe yakıt çubuklarının su ile teması kesilmiş ve aşırı derecede ısınmaya başlamışlardır. Bunun sonucunda yakıt çubukları zarar görmüş ve radyoaktif maddeler soğutucu suyuna karışmaya başlamıştır. Daha sonra basınç düşürme vanası kapatılmış ve soğutucu kaybı engellenmiştir. Sabah boyunca operatörler, içerdeki buharın yoğunlaşması için sisteme daha çok su eklemişlerdir. Öğleden sonraki zaman diliminde operatörler basıncı azaltıp düşük basınçlı soğutma sisteminin devreye girmesini ve acil durum su sisteminin sisteme girmesi için uğraşmışlardır. Akşam saatlerinde operatörler basıncı artırmak ve buhar baloncuklarını sönümlemek amacıyla yüksek basınç su enjeksiyon sistemini devreye almışlardır. 28 Mart akşamı reaktör pompaları devreye girerek reaktörün soğutma sistemi tekrar çalışmaya başlamıştır.
Reaktör soğutma sisteminde biriken radyoaktif gazlar ikincil bina içinde bir tank içinde birikmiştir. 29 ve 30 Mart tarihlerinde bu gazlar atık gaz bozunma tankına aktarılmıştır. Bu aşamada kompresörlerden bazı radyoaktif gazlar sızmış ancak bu gazların çoğu filtrelerde tutulmuş ve çevreye az miktarda radyasyon salınmıştır. Tahmin edilen toplam aktivite 370 PBq olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda kaza sonucu çevreye salınan radyasyonun düşük ve sağlığa etki ettiği düşünülen radyasyon seviyesinden düşük bir değerde olduğu belirlenmiştir. Santrale 10 mil yakınlıkta yaşayan insanların aldığı ortalama doz 0.08 mSv olarak belirlenmiştir.
0 yorum :
Yorum Gönder