Nükleer Enerji
Atom çekirdeğindeki enerji iki yolla açığa çıkabilir: Çekirdek bölünmesi (fisyon) ve çekirdek kaynaşması (füzyon). Çekirdek bölünmesinde, bir ağır çekirdek, örneğin uranyum -235 çekirdeği, içine giren bir nötronun etkisiyle iki hafif çekirdeğe, örneğin stronsiyum ve ksenona bölünür. Bu bölünmede, ağır çekirdekteki parçacıkların (nötron ve protonlar) kütleleri toplamı ile hafif çekirdeklerdeki parçacıkların kütleleri toplamı arasındaki çok küçük fark, Einstein ’ in* E = m c2 eşitliğine göre enerjiye dönüşür. Çekirdeğin bölünmesi için gereken nötron ise, bölünme sonucunda yeni nötronların ortaya çıkmasıyla sağlanır ve böylece bir kez başladı mı kendi kendini sürdüren bir zincirleme tepkile-şim oluşur. Çekirdek bölünmesi 1938’de Hahn* ve asistanı Alman fizikçi Fritz Strassmann (1902) tarafından, zincirleme tepkime 1939’da F.Joliot-Curie* ve arkadaşları tarafından bulunmuş, “bölünme” (fisyon) terimini ise olaya ilk kez açıklama getiren Meitner* ortaya atmıştır, ilk denetimli zincirleme tepkileşim Chicago Üniversitesi’nde Fermi*, Szilard ve arkadaşlarınca kurulan reaktörde 2 Aralık 1942’de gerçekleştirilmiştir. Tepkileşim zincirinin denetimsiz bir biçimde çok kısa süre içinde oluşmasıyla çok büyük bir enerjinin bir anda ortaya çıkmasına dayanan atom bombası ise Oppenheimer*’ ın yöneticiliğinde gerçekleştirilmiş, ilk kez 16 Temmuz 1945’te denenmiş, aynı yılın 6 ve 9 Ağustos’unda Hiroşima ve Nagasaki’ye atılmıştır.
Çekirdek kaynaşmasında ise iki hafif çekirdek, örneğin iki döteryum (2 atom ağırlıklı hidrojen izotopu) çekirdeği kaynaşarak bir çekirdek, örneğin helyum çekirdeği oluşturur. Yüz milyon derece gibi çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleşebilen bu olayın yıldızların sürekli enerji kaynağı olduğunu 1939’da Bethe* öne sürmüştü. Çok yüksek sıcaklıklarda geliştiği için “termonükleer tepkileşim” olarak da anılan çekirdek kaynaşmasının denetimsiz biçimde oluşturulmasına dayanan hidrojen bombası, Teller’in öncülüğüyle yürütülen çalışmalar sonucunda gerçekleştirilmiş ve ilk kez 1 Kasım 1952’de denenmiştir. Günümüzde nükleer enerji, yalnızca çekirdek bölünmesi yöntemiyle elde edilmektedir. Reaktörlerde gerçekleştirilen çekirdek bölünmesiyle açığa çıkan ısıyı elektrik enerjisine dönüştüren nükleer santrallar ilkin 1950’lerde kurulmaya başlanmıştır. Günümüzde kurulu durumdaki 300’e yakın nükleer santralın kurulu güçleri toplamı 200.000 MW dolayındadır. 1980”de dünya elektrik enerjisi üretiminin % 2,5’i nükleer santrallardan elde edilmekteyken, bu oranın 2000 yılında % 13’e yükseleceği öngörülmektedir. Nükleer enerji alanında başı çeken ABD, Fransa, SSCB, Japonya ve Federal Almanya’nın yanı sıra bugün yirmi kadar ülkede daha nükleer santraller kurulmuş durumdadır. Türkiye bu alanda henüz sipariş aşamasındadır.
Nükleer enerjinin, kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıtlarından elde edilen enerjiye göre üstünlükleri şöyle sıralanabilir: Üretilen enerji daha ucuza mal olmaktadır; dünya fosil yakıt rezervleri sınırlı olduğundan nükleer enerjiye geçiş kaçınılmaz bir olgudur; fosil yakıtları ithal etmek zorundaki ülkeler için bu zorunluk bir yandan dış ticaret açıklarına öte yandan dışa bağımlılığa yol açmaktadır; nükleer enerji çevre kirlenmesine daha az yol açar. Buna karşılık nükleer enerjinin başlıca sakıncaları şunlardır: Nükleer santrallann kuruluş maliyeti yüksektir; dünya uranyum rezervlerinin çok büyük bir bölümü birkaç ülkenin elindedir, nükleer san-trallarda ortaya çıkan ve radyoaktifliklerini milyonlarca yıl koruyacak olan nükleer artıklar çevre açısından büyük sorunlar yaratmakta, kaza, ihmal ya da savaş olasılığında bu sorunların boyutları çok daha büyümektedir; bu santrallann yaygınlaşması yeryüzündeki radyoaktif ışıma miktarını önemli ölçüde artıracak ve iklim değişmelerine yol açacaktır. Nükleer enerjinin bu nitelikleri, bir yandan hidrolik enerjiden yararlanma olanaklarının olabildiğince zorlanmasını, öte yandan Güneş, jeotermal vb. kaynaklardan yararlanma yoluna gidilmesini öncelikle gündeme getirmektedir. Çekirdek kaynaşması yoluyla enerji üretimi ise henüz pratik sorunları tam çözülememiş olduğu için araştırma aşamasındadır. Hammadde olarak yerkürede çok bol bulunan hidrojeni kullanacak olan ve radyoaktif artık sorunu da bulunmayan termonükleer santrallara, bu nedenlerle, geleceğin enerji kaynağı gözüyle bakılmaktadır.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi