Nükleer Gemiler

Nükleer Gemiler

Kasım 2007

Dünyada nükleer teknolojinin gelişimi ile gündeme daima nükleer elektrik santralleri gelmiş, nedense nükleer gemiler konusu ne karşıtları ne de medyayı pek ilgilendirmemiştir. Çevre örgütlerinin bile hatta Greenpeace'in dahi nükleerin bu yönü yani gemideki nükleer santraller ile ilgilenmemesi acaba nedendir? Bu sorunun cevabını ya da yorumunu sizlere bırakarak konuya devam edeceğim.

Nükleer gücün gemilere montaj düşüncesi 1940'lı yıllarda başlamıştı. Sivil amaçlı ilk test reaktörü ise ABD'de 1953 yılında işletmeye alınmıştır.

Denizaltılardaki gelişmeler ilerleyen teknolojiyle birlikte artmasına rağmen gerekli gücü su altında sağlamanın olanaksızlığını bir türlü aşamıyordu. Su üzerinde dizel motoru ile yeterli bir hızla gitmekte iken, dalınca aküler tarafında beslenen elektrik motorlarını devreye alma mecburiyeti, ortalama 10/15.000 tonluk gemiye aynı hızı sağlamakta ciddi bir engeldi. Bir başka sorunda bu akülerin kısıtlı depolama kâbiliyetleriydi. Bu durumun başlıca sebebi de dizel motor için gerekli hava ihtiyacının su altında karşılanma zorluğu hatta imkânsızlığı idi. İşte 2. dünya savaşı esnasında akülerini doldurmak için sürekli su üzerine çıkma mecburiyetinde olan denizaltılar kolay av olmaktaydılar. Bu işleri gece yapsalar bile bu seferde radarlara yakalanıyorlardı. İlerleyen zaman içinde su altındayken, su üzerine bir boru çıkararak (şnorkel) gerekli havayı temin yöntemi geliştirilmiş olsa bile, radarlara yakalanma riski yine vardı. Şayet denizaltılar da nükleer güç kullanılabilir ise, su altında da hem istenilen hıza ulaşılabilirdi, hem de aylarca su yüzüne çıkması gerekmezdi. Çünkü nükleer gücün çalışması için havaya (oksijene) ihtiyaç yoktu. Atom enerjisi bu büyük güç problemini çözerken yakıt maliyetlerini de en az seviyede tutmaktaydı. Ortada tam bir mühendislik problemi vardı. Hem yüksek güç elde ederken, hem de çok ucuz olacaktı. Böyle bir gücü oldukça dar bir alanda elde edebiliyor olmakta devrim gibi ayrı bir kazanımdı. Çünkü denizatlılarda alan çok dardı ve 1cm in hesabı yapılıyordu. Mevcut nükleer yakıtının o dev gemileri 4/5 yıl süresince durmaksızın beslemesi ise inanılır gibi değildi. ABD'li mühendisler hemen bu konu üzerine yoğunlaşıp projelerini geliştirdiler.

Sistemin çalışması ise şöyle olacaktı. Gemi içinde 10-15 m²'lik bir alana PWR tipi reaktör monte edilecek. Bundan elde edilen yoğun buhar gücü hemen tribüne verilip çevrilecek. Bu tribünde ana pervane şaftını ve gerekli elektrik jeneratörlerini çevirecekti. Tribünü çevirip boşa çıkan buhar ise, bazı ek ısıtma işlerinde de kullanıldıktan sonra soğutularak reaktör kalbine geri yollanacaktı. Kısaca kapalı bir çevrim olacaktı.

Askeri gemiler;

Teknolojik çalışmalarını hızla tamamlayan ABD, dünyanın ilk nükleer denizatlısı olan Natilus'u (Nautilus) 1955 yılında denize indirmiştir. Bu gelişmelere paralel olarak, aynı teknoloji Uçak Gemileri için de ciddi faydalar sağlayacaktı. Çünkü 100.000 ton ağırlık seviyesindeki bu gemiler hızlı hareket kabiliyetine ihtiyaçları vardı. Ayrıca içinde yaşayan 5000'e yakın personelin yaşam kalitesini sürekli sağlamak konusunda eşsiz bir performansa sahipti. 1960 yılında ABD'nin denize indirdiği ilk USS Enterprise Kruvazörü 8 nükleer reaktör ünitesi ile desteklenmekteydi. Ertesi yıl denize indirilen USS Long Beach uçak gemisini ise, sadece 2 üniteli nükleer reaktör ile çalışıyordu.

1962 yılında ise Amerikan donanmasındaki nükleer gemilerin sayıları bile, inandırıcılığı zorlar hale gelmişti; çalışan 26 nükleer denizaltı ve üretim aşamasında kızaklarda 30 denizaltı! Bu sayılar nükleer gücün denizcilikte yarattığı devrimin işareti olmaktaydı. ABD'nin o yıllarda kurmayı tasarladığı dünya donanması için enerji maliyet giderleri ciddi bir engeldi ve o engel de atom enerjisi ile aşılmıştı. Atom ya da nükleer gücün; 2. dünya savaşını bitirirken yeni bir enerji çağını da başlattığını idrâk edenlerin sayısı ise oldukça azdı.

Elbette aynı teknoloji bu esnada dünyadaki diğer ülkelerce de kullanılmaya başlanmıştı. İngiltere, Fransa, Rusya ve Çin sıradaki dört ülkeydi. Westinghouse ve GE Amerikan donanması için reaktör üretirken, Rolls-Royce de Kraliyet donanmasına PWR tipi reaktör üretmekteydi.

Bu dönemde Rusya ise, kurşun-bizmut soğutmalı rektör tasarımını devreye soktu. Yarışta geri kalmamak amacı ile yeterli güvenlik kriterlerini sağlamadan üretim yapan Rusya'nın başına bu süreçte çeşitli kaza problemleri gelmeye başlamıştı. Değişik tarihlerde meydana gelen beş denizaltıdaki reaktör kazaları ve sayısı bilinmeyen radyasyon sızıntıları ile uğraşmakta olan Rusya problemlerini ancak 1970 yılları sonrası geliştirdiği üçüncü nesil PWR reaktörler ile aşabilmiştir. 1950 ile 2003 yılları arası Rusya 248 nükleer denizaltı ve 5 destroyer üretmiştir. Bu gemiler içinde ise toplam 468 nükleer reaktör kullanılmıştır. 2006 yılı itibari ile sadece 60 tanesi kullanım halindedir. Bu sayılar, savaş sanayine yatan korkunç paraların sadece nükleer olanlarını ifade etmektedir.

Son denizatlısını 1995 yılında Sevorodvinsk sınıfı olarak denize indiren Rusya ayrıca bir rekora da imza attı. En büyük denizaltı olan 26.500 tonluk Taypoon sınıfı denizatlıyı iki adat 190MW gücünde PWR reaktör ile donatarak donanmasına kattı. Hemen ardından 24.000 tonluk Oscar-2 sınıfı (Kursk benzeri) deniz altısını yine benzer nükleer reaktör ile denize indirdi. Bilindiği gibi 2000 yılında Kursk adlı denizaltı kuzey kutup bölgesindeki bir tatbikatta atışa hazırlanan bir torpidonun kovanında patlaması neticesi batmış yapılan gayretlere rağmen içindeki sağ kalan 118 Rus denizci kurtarılamamıştır.

Bu yarışta Çin ve Fransa da vardı. Ancak güvenlik standartlarında en üst seviyeyi ABD yakalamıştı. Güvenlik ölçütlerinde de önde olan ABD bu konuda donanmasında kazasız toplam 5.500 reaktör-yıllık deneyim sahibi olarak ciddi bir prestije sahiptir. Rusya donanması ise gemicilikte kaza ve radyasyon kaçakları ile dolu 6.000 reaktör-yıl deneyime sahiptir.

1989 yılında sona eren "Soğuk Savaş" dönemi esnasında dünyada 400 üzeri nükleer denizaltı üretimi yapılmıştı. Bu gemilerin 250 civarı hurdaya ayrılmış olup, bir kısmı da silahların azaltılması anlaşmaları gereği, kullanım dışı kalmıştır. Aynı süreçte Rusya ve ABD elinde toplam 200 civarında denizaltı mevcut olup İngiltere ve Fransa 20 şer adet seviyesinde, Çin ise 6 nükleer deniz altıya sahipti. Son yıllarda geliştirdiği ve Nato tarafından Song sınıfı olarak adlandırılan T039 kodlu Çin denizaltılarının radar tarafından yakalanamayan (hayalet) bir teknolojiye sahip olduğu sanılmaktadır. Bu bilgi Amerikan donanması tarafından Pasifik okyanusunda yapılan son tatbikat esnasında 12 destroyer, 1 uçak gemisi ve 2 denizaltılık filonun altından geçerek yan taraflarında su üstüne çıkması ile de fark edilmiş ve Pentagon'u alarma geçirmiştir.

Değişen dünya şartları, Sovyet bloğunun parçalanması ve yaşanan ekonomik problemler doğal olarak nükleer savaş makinelerinin de azalmasına sebep olmuştur. 2006 yılında nükleer gemilerin toplam sayısı dünyamızda 160 civarıdır ve 80 üzeri nükleer gemiye sahip devlet de ABD'dir.

Bu sayılara dahil olan Uçak gemilerinde ise ABD yine 11 adetle başı çekmektedir. Fransa'nın 1 uçak gemisine karşılık Rusya'nın uçak gemisi mevcut değildir. Nükleer Kruvazör sayılarında son skor ise; ABD: 9 - Rusya: 4şeklindedir. Ayrıca Rusya 8 adet nükleer buzkıran gemisine de sahiptir. Ülkelere ait nükleer gemi listesi ağıdaki tabloda ayrıca verilmiştir.

Sivil Gemiler;

Rusya kuzey kutbunda kullanım amaçlı buzkıran gemilerine nükleer gücü başarı ile uygulamıştır. 3 metre kalınlığında buz kütlelerini kırıp yol açarken bu görevi yılın 10 ayı boyunca kesintisiz yapmaktadır. Lenin; dünyanın ilk nükleer güç ile çalışan ve 20.000Dwt ağırlığındaki buzkıran gemisi idi. 30 yıldır hizmette olan Lenin'in reaktörü ise 1970 yılında yenilenmiştir. Ayrıca 23.500 Dwt Arktika sınıfı 6 adet daha buzkıran gemisini 1975 yılında denize indirmiştir. Her birinde 56 MW gücünde 2 adet reaktör ile çalışan bu gemiler, derin kuzey kutup suları için geliştirilmiştir. 1977 yılında kuzey kutup noktasına ulaşan ilk gemide Arktika'dır.Sığ sular, haliçler ve nehirler içinde 2 adet Taymyr tipi buzkıran gemisi Finlandiya da 38 MW'lık tek reaktör ile imal edilmiş , buhar kazan ve diğer ekipmanları da Rusya'da imal edilerek ortak yapım şeklinde ortaya çıkmıştır. 1989 yılında imal edilen bu gemilerde uluslar arası nükleer güvenlik kriterleri tam olarak uygulanmıştır.

Ticari amaçlı nükleer gemiler ise 1950 yılında geliştirilmeye başlanmış ancak işletmede, ekonomik nedenlerden dolayı yeterli başarıyı gösterememiştir. 22.000 tonluk ve 74 MWt güce sahip Amerikan Savannah 1962'de sefere başlamış ancak 8 yıl devam edebilmiştir. Alman yapımı 15.000 tonluk Otto Hahn kargo yük gemisi 10 yıllık süetçe 650.000 millik 126 seferi problemsiz tamamlamasına rağmen, işletme giderlerinin yüksekliği nedeni ile reaktörü dizel motor sistemi ile değiştirilmiştir. Bu geminin de 36 MWt gücü vardı. Japon yapımı 8.000 tonluk Mutsu gemisi üçüncü ticari gemi olarak 1970 yılında hizmete alınmıştır. Bu gemide 36 MWt güce sahipti. Japonya'daki inatçı politik ve teknik problemler bu gemi için can sıkıcı bir başarısızlığa sebep olmaktadır. Her üç gemide rektörlerinde de %4 (U-235) oranında zenginleştirilmiş uranyum yakıtlar kullanmaktadır. Rus yapımı Sevmorput gemisi 1988 yılında kuzey Sibirya limanları için sefere başlamıştır. 61.900 ton taşıma kapasitesine sahip bu konteynır gemisi hem sığ sularda gidebilmekte hem de buzkıran özelliğine sahiptir. Yeni yakıt çubukları yüklemesi ise 2003 yılında yapılmıştır.

Nükleer gemilerin geçmiş 45 yılına baktığımız zaman ortaya çıkan bir başka gerçekte bu süreçte bu gemiler için imal edilen nükleer reaktör sayılarıdır. Evet bu süreçte 1.000'in üzerinde nükleer reaktör imal edildiği ve gemilere monte edildiği gerçeği ile şu anda elektrik enerjisi için dünyada üretim yapan toplam 440 nükleer santralı kıyaslamakta oldukça güç. Sanki karşıtlar askeri konulara girmemeyi mi tercih etmişlerdi? Ya da bu konuyu gerçekten kaçırmışlar mıydı? Yorumu size bırakıyor kısaca son güncel nükleer elektrik santralleri hakkında da bazı sayısal gerçekleri sunmak istiyorum.

¦ "Nükleer santral sayıları hızla azalıyor" diyenler için yıllara göre Nükleer Santral sayılarına bakalım; 1979'de 81, 1980'de 244, 1985'de 365, 1990'da 419, 2000'de 436, 2006'da 443 adettir.

¦ "Son yıllarda nükleer santral siparişi verilmiyor" ya da "dünya atom santralleri yatırımından vazgeçiyor" diyenler için sadece 2007 yılındaki inşa, proje ve planlama safhasında olan dönemsel sayıları verelim;

¦ "En pahalı elektrik nükleerden elde edilir" diyenlere ABD'nin 2005 yılı elektrik maliyet değerlerini verelim;

Nükleer: 1.9 cent$/KW, Kömür: 2.2 cent$/KW,

D.Gaz : 7.5 cent$/KW, Petrol : 8.0 cent$/KW

bak: www.nukte.org/ny5

¦ "Atom santralleri bacası olmadığı halde sera etkisi yapıyor, çevreye sürekli radyasyon yayıyor" diyenlere ise verecek bilimsel bir cevap yoktur. Bir Türk filozofunun sözleri bu ve benzeri kişilere zannederim en uygun cevaptır; Bu ülkede ilgililer bilgisiz, bilgililer ilgisizdir... Türkiye'de "aydın" geçinenler "doğuya" doğru seyreden bir geminin güvertesinde "batı" yönünde koşturarak "batılılaştıklarını" sanırlar... Bu kadar cehalet ancak tahsille mümkün olur... Sakallı Celal s:174

Adil Buyan
Fizik Y.Mühendisi

Dünyada Nükleer Gemi Dağılımı

Kaynaklar;

1. www.world-nuclear.org
2. www.radiationworks.com/nuclearships.htm