Nükleer santrallerde yangın güvenlik sistemlerinin analizi ve geliştirilmesine yönelik öneriler
Recommendations for the analysis and development of fire safety systems in nuclear power plants
Yazar: ŞENOL AY
Danışman: PROF. DR. YILMAZ UYAROĞLU
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yangın Güvenliği ve Yanma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering
Dizin: Akkuyu Nükleer Güç Santrali = Akkuyu Nuclear Power Plant

Özet:
Ülkemizde ve dünyada çoğalan nüfus ile birlikte enerji ihtiyacı sürekli artmakta ve tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de,  artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla farklı çözüm yolları arayışı içine girilmektedir.  Çevreye zarar verme oranının az olması, genellikle kaynaklarının doğal olması, daha önemlisi hükümetlerin teşvikleri nedeniyle içinde bulunduğumuz dönemde yenilenebilir enerji kaynaklarının, elektrik üretimindeki oranı tüm dünyada hızla artmaktadır. En yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynağı güneştir. Güneş enerjisinden elektrik üretimi yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminde en yaygın ve en çok tercih edilen yöntemlerdendir. Tüm dünyada 40'tan fazla ülkede güneş enerjisinden elektrik üretimi yatırımları için teşvikler kanunlaştırılması da bu yöntem ile elektrik üretiminin en büyük paya sahip olmasında önemli bir etken olmuştur.

Bu çalışmada NGS'de gerçekleşen zincirleme reaksiyon sonucu açığa çıkan enerji kontrol altında tutulamadığı durumlarda ne gibi sonuçlar ile karşılaşılabileceği incelenmiş, yeni kurulacak NGS'ler için referans olabilecek sonuçlar nicel hesaplamalar ile verilmiştir.

Fukuşima Daiichi NGS'de meydana gelen olay her ne kadar tsunami dalgalarının tahminlerin üzerinde oluştuğu yönünde kamuoyunda bilinse de yapılan hesaplamalarda çıkan sonuçlar, tahminler ve hesaplamalar dışında H2O moleküllerinin hidrolizine sebep olarak patlamaya neden olan H2 gazının açığa çıkmasına sebep olduğunu göstermektedir.

Patlama yaşanmaması için tasarlanan havalandırma sistemleri yanlış öngörüler nedeniyle yeterli kapasitede olmadığından havadan çok hafif olan H2 gazı üst kısımlarda birikmiş, patlama olayının gerçekleşmesi için gerekli olan tüm şartlar meydan gelmiş, sonuç olarak yaşanan patlama sonrası güvenlik sistemlerinin hasar görüp işlevini yitirmesi nedeni ile yakıt çubukları aşırı ısınmaya devam etmiş ve çevreye radyasyon yayılmış, sonuçları önlenemeyen ulusal ve uluslar arası güvenlik sorunları ile karşı karşıya kalınmıştır.

Bu çalışmada meydana gelen durumun aslında önlenebilir bir kaza olduğu, kurulum aşamasında yapılan hesaplama hatalarının bu sonuçları ortaya çıkardığı nicel veriler ve hesaplamalar ile ortaya konmuştur.

Abstract:
With the population growing in our country and in the world, the need for energy is constantly increasing and, as in the whole world, our country is in search of different solutions to meet the increasing energy needs. The use of renewable energy sources in electricity networks in recent years; they have shown a rapid increase thanks to their clean, environmentally friendly nature and, most importantly, the supportive policies of the countries. The most common form of renewable energy comes from the sun. Solar energy generation has emerged as one of the fastest growing renewable sources in the world. Around 40 countries around the world have implemented the pricing law for energy production from the sun, and the growth in the energy market has increased significantly.

The installation and plans of the new NPPs continue throughout the world despite the Fukushima accident in 2011. When the data were analyzed, it was seen that the reactors increased periodically from 1965 to 2010 but it was detected  that there was a decrease for the first time in 2010. This is due to the reactions against nuclear energy and the efforts to improve nuclear power plants.

Although the event at Fukushima Daiichi NGS was known by the public that the tsunami waves were more than predictions, but the results of calculations shows that apart from the predictions and the calculations, by causing the hydrolysis of H2O molecules it caused the release of H2 gas causing explosion.

As ventilation systems designed to prevent explosion was not sufficient due to incorrect predictions,  the H2 gas ,quite lighter than the air, accumulated in the upper parts, all the conditions necessary for the explosion occurred. After the explosion the security systems were damaged and they lost their function so fuel rods continued to overheat and radiation spread out to the environment, national and international security problems that can not be prevented its consequences were faced. In this study, it was revealed with the grafic and the calculations that the situation was actually a preventable accident, the calculation errors in the installation stage caused these results.