Fukuşima ve sonrası – Açık Bilim
04 Ocak 2012 Çağrı Yalgın	MAKALE	8 Comments
Fukuşima Dai-içi Nükleer Enerji Santrali, 12 Mart 2011 gününden itibaren dünya gündemine yerleşti — benimkine de: Japonya’da bir gün önceki 9.0’lık depremin artçıları yüzünden geceyi uykusuz geçirmişken, sabahleyin nükleer kaza haberleri gelmeye başlayınca sinirlerim daha da bozulmuş, hele ki santraldeki patlamayı ekranda görmemle kendime uçak bileti almam bir olmuştu. İstanbul’a gelince, bir yandan Fukuşima ve çevresinde neler olup bittiğini merak ederken bir yandan da nükleer enerji ve sağlığa etkisini öğrenmeye çalışıyordum. Bu yazıda bu sene bu konuda öğrendiklerimin bir kısmını paylaşacağım.
Japonlar depreme hazırlıklıydı ve 9.0’lık bu muazzam depremde bile hemen hemen hiçbir bina çökmedi. Ama, daha önce anlattığım üzere, tsunami terimini bile icat etmiş Japonlar bu depremin meydana getireceğini dalgaları ve onların etkisini hesaplayamamıştı. Bütün hazırlıkları alt eden dalgaların okyanus sahilindeki şehir ve kasabaları dümdüz edişini canlı yayında izleyen dünya, deniz kenarındaki Fukuşima Nükleer Enerji Santrali’nden gelen arıza haberleriyle artık buraya odaklanmıştı. Patlama görüntüleri bütün bunların üzerine tuz-biber ekmişti.
Depremi izleyen pazartesi sabahı bindiğimiz İstanbul uçağının tekerlekleri yerden kesilince rahat bir nefes aldığımı çok iyi hatırlıyorum. Ondan önceki iki gün herkes için bir hayli sıkıntılı geçmişti. Aslında Tokyo’da pek bir telâş kalmamıştı. Tren seferleri normale dönmüş, kaçan yabancıların yarattığı kalabalığa rağmen uçaklar çoktan saatinde kalkmaya başlamıştı. Ama etrafımızdaki ortam radyoaktivite açısından ne kadar güvenliydi, henüz bilmiyorduk.
Hemen herkesin aklına, olabilecek en kötü örnek geldi: 1986’daki Çernobil nükleer kazası. Şimdi Fukuşima’nın o boyutlara varmadığını biliyoruz. Olayın temeline inerek durumu değerlendirelim:
Fukuşima’da kullanılan reaktör, nükleer bozunmadan elde edilen enerjinin su buharında ısı enerjisi şekline, onun da türbinlerde elektrik enerjisine dönüştürülmesi ilkesine dayanıyor. Kazanda bulunan radyoaktif çubuklardan yayılan enerji kazanın içindeki suyu ısıtıyor ve buharlaştırıyor (Şekil 1A), yüksek basınçlı buhar kazandan çıkarak türbinleri döndürüyor ve bundan elektrik enerjisi elde ediliyor (Şekil 1B).
Şekil 1. Fukuşima Dai-içi Nükleer Enerji Santrali’nde kullanılan reaktörün basit bir çizimi
Bütün bu haberleri İstanbul’daki evden izlerken, Japonya’ya döndüğümde oradaki ışınımdan ne kadar etkileneceğimi merak ediyor, o yüzden Çernobil kazasına dair sağlık araştırmalarına göz gezdiriyordum.
Çernobil kazasından en ağır şekilde etkilenenler benim gibi çevre illerin sakinleri değil, kazadan hemen sonra olay yerine sevk edilen acil müdahale ekipleri idi. Nükleer reaktördeki yangını söndürmek için pek az koruyucu donanım ile reaktörün içlerine kadar girmiş, hem vücut dışından, hem de radyoaktif gazlar soluyarak vücut içinden güçlü ışınıma maruz kalmışlardı.
Çernobil kazasının ilk gününde acil müdahaleye katılan 600 kişiden 134’ü aşırı ışınımdan kaynaklanan ve sindirim sistemini, sinir sistemini, cildi ve bilhassa kemik iliğini etkileyen “akut ışınım sendromu”na yakalanmış, bunların 28’i ölmüştü. Fukuşima kazasına müdahale edenler ise daha şanslıydı: Koruyucu elbiseler kullanılarak (Şekil 3) ve çevredeki ışınım seviyesi sürekli izlenerek işçilerin ışınım maruziyeti sınırlandı ve hiçbir işçi akut ışınım sendromu geliştirmedi. Bununla birlikte, ölümcül miktarda olmasa da maruz kaldıkları ışınımın etkilerinin ileride görülmeyeceğinin garantisi yok.
Reaktördeki yangın acil müdahale ekiplerinin canları pahasına söndürüldükten sonra Çernobil santrali ve çevresinde yıllar sürecek bir temizlik başlatılmıştı. Bu temizlik işinde çalışan yüz binlerce işçiye her yıl ücretsiz muayene imkânı sağlanarak sağlık durumları gözlenmişti. Ancak her bir işçinin ne kadar ışınıma maruz kaldığı bilinmiyor ve bu da bilimsel incelemeleri güçleştiriyor. Yine de, çevreye yayılmış radyoaktif madde zamanla bozunarak azaldığından, kazadan hemen sonraki yıl çalışan işçilerin, daha sonraki yıllarda çalışan işçilere oranla daha çok radyoaktif ışınıma maruz kaldıkları ve ışınımdan daha çok etkilenmiş olacakları varsayılıyor. Bu varsayımla yapılan araştırmalarda, bölgede 1986 yılında çalışanlardaki kan kanseri görülme oranının, 1987 yılında çalışanlarınkinin iki katı olduğu bulunmuş. Öngörülen ışınım dozuna bağlı bu fark, gayet anlamlı. Buna ek olarak, kazadan 1993 yılına kadar izlenen 168.000 Rus işçinin 48’inin kan kanserine yakalandığı biliniyor. Tabii bu sayı kendi başına bir şey ifade etmiyor, çünkü nükleer kaza olmadan da kan kanseri olduğuna göre bu vakaların kazaya bağlı olduğunu nereden bileceğiz? Onun için araştırmacılar bu oranı 1990-1995 arasındaki Rusya nüfusunun kan kanseri oranına kıyaslıyor ve ondan da yüksek olduğunu buluyorlar.
Yani bölgede kazadan sonraki yıllarda çalışan işçilerde toplumdakinden yüksek oranda kan kanseri görüldü. Bunun muhtemel sebebi, yerde bulunan sezyum-137 gibi radyoaktif maddelerin ışınımı idi. Ancak Çernobil kazası sırasında buharla çevreye bir de iyot-131 yayılmıştı. İyot-131’in yarı ömrü 8 gün; yani her 8 günde bir çevredeki iyot-131 miktarı kendiliğinden yarılanıyor, kısa zamanda neredeyse sıfırlanıyor. Ama eğer bu madde solunursa, önce kana karışıyor, sonra da iyodu alıkoyan bir organ olan tiroit bezinde birikiyor ve tiroit kanserine sebep olabiliyor.
Temizlik işçilerinde yapılan taramalarda tiroit kanserine rastlanmadı. Ama bu hastalığın Çernobil kazası sırasında orada büyüyen çocukları vurduğu kısa zamanda ortaya çıktı. Kazanın üstünden sadece 5 yıl geçmesiyle önce Ukrayna’daki, sonra Belarus’taki ve nihayet Rusya’nın radyoaktif serpinti altında kalmış bölgelerindeki çocuklarda yüksek tiroit kanseri oranları bildirilmeye başlandı. Bu üç ülkede 1992-2000 arasında 4.000 çocukta tiroit kanseri saptandı. Bu sayı ne kadar çarpıcı da olsa tiroit kanserlerinin radyoaktif serpintiye bağlı olduğunu ispatlayamayacağından, başka bir araştırma daha yapıldı: 107 tiroit kanseri vakasının, kaza esnasındaki yaşları ve yerlerine göre ne kadar iyot-131’e maruz kalmış olabilecekleri hesaplandı. Bu tahlillerin sonunda, daha yüksek miktarda iyot-131’e maruz kalmış çocukların tiroit kanseri geliştirme ihtimalinin daha yüksek olduğu görüldü. Bu doz-etki ilişkisi, bölgedeki çocuklardaki tiroit kanserinin iyot-131 serpintisine bağlı olduğuna dair güçlü bir delil sağladı.
Fukuşima’ya dönelim. Kazanın üzerinden daha bir yıl geçmemişken ortaya uzun dönem etkilerinin çıkmasını bekleyemeyiz, ancak Çernobil’den gelen bilgilerden bazı kestirmelerde bulunabiliriz. Meselâ, nükleer reaktör enkazında aylardır çalışmakta olan işçilerin bir kısmının kan kanserine yakalanacağını öngörebiliriz. Bunun için tıp dergilerinden birinde, bu işçilerden kan örneği alınması ve dondurularak saklanması önerildi. İleride kan hastalığı nedeniyle kan nakli gerekirse, işçinin bu kendi sağlıklı kan örneği çok işe yarayabilir.
Aynı şekilde, iyot-131’e maruz kalan bazı çocukların tiroit kanserine yakalanacağını tahmin edebiliriz. Gerçi mart ayı sonunda bölgede taranan 1.080 çocuğun hiçbirinde ciddi bir etkilenme tespit edilmedi. Ama buradaki ciddi etkilenme sınırının neye göre çizildiği belli değil. Meselâ aynı ölçümler Norveç’te yapılsaydı, oradaki doz Japonya’dakinin onda biri olduğundan o çocuklara koruyucu olarak potasyum iyodür hapları sağlanacaktı. Bu haplar tiroit bezine zararı nasıl önlüyor? Şöyle: O kadar çok iyot içeriyorlar ki tiroit bezi tıka basa iyotla doluyor ve artık etrafta radyoaktif iyot olsa da onu ememez hâle geliyor.
Ancak Çernobil’den sonra yapılamayan o araştırma belki de şimdi gerçekleştirilebilir:
Fukuşima kazasından etkilenenlere daha iyi sağlık hizmetleri götürülebilmesi amacıyla Japon Meclisi 1.2 milyar dolarlık bir sağlık ve araştırma bütçesini onayladı. Prof. Seici Yasumura yönetimindeki araştırmacılar bu 30 yıllık çalışmaya, Fukuşima kazazedelerine 12 sayfalık bir anket doldurtarak başladı. Bu anketle her bir kazazedeye kazadan sonra 15 gün boyunca saat saat nerede kaldıkları, ne yiyip ne içtikleri soruldu. Bu verilerle her bireyin ne kadar ışınıma maruz kaldığı kestirilecek, sağlık durumu yakından takip edilecek. Bunun yanı sıra, Çernobil’deki durumdan yola çıkılarak 18 yaşından küçük herkes tiroit muayenesine tâbi tutulacak, hamilelerin de sağlığı yakından izlenecek. Böylece, ışınım ile hastalıklar arasındaki ilişki araştırılacak.
Yaklaşık 3 haftayı Türkiye’de bunun gibi konuları okuyarak ve sabahtan akşama kadar haberleri izleyerek geçirdim. Zaman geçiyor ancak Fukuşima’da gözle görülür bir düzelme olmuyordu. Sonunda felâket bölgesi dışında durumun denetim altına alındığını umarak Japonya’ya döndüm. Oradaki kirli yiyecekleri tüketmemek için giderken yanımda şişe suyundan pötibör bisküviye kadar 2-3 hafta yetecek gıda taşımış, orada da ancak yabancı malları satın almayı tasarlamıştım. Bu yiyecek seçimini hâlâ sürdürüyorum.
Şekil 5. Tokyo’daki tren istasyonların birinde, elektrik tasarrufu için kullanıma kapatılmış yürüyen merdiven (Fotoğraf: Flickr/bhollar)
Ama Tokyo’da havaalanından trenle eve giderken göze çarpan şey, sessizlikti. Kentin cıvıl cıvıl, renkli, hattâ gürültülü havası kaybolmuş, ortaya sükûnet çökmüştü. Bunun sebebi yalnızca ulusal matem değil, Fukuşima’dan gelen elektriğin kesilmesinden kaynaklanan tasarruf tedbirleri idi. Trenlerin ışıkları kısılmış, istasyonlardaki yürüyen merdivenler kapatılmış (Şekil 5), neon ışıklar söndürülmüştü. Yazın Tokyo’nun dayanılmaz sıcağında muhakkak çok daha büyük bir elektrik ihtiyacı doğacağından enerji kullanımı şimdiden azaltılmaya çalışılıyordu. Bilimsel etkinlikler de bu kısıtlamadan payını aldı: Bilgisayarların işlemcilerinin bir kısmı söküldü, derin donduruculardaki biyolojik örnekler azaltıldı. Bu şekilde hem bireysel, hem de kurumsal elektrik kullanımının ciddi miktarda azaltılması sayesinde Tokyo ve çevresi geçen yazı elektrik kesintisi olmadan atlattı.
Bu kaza Japonya’da krizi ele alan bütün ekibe güvensizlik de yarattı. O kadar ki, biri eski başbakan iki Japon milletvekili, Nature dergisine yazdıkları yorumda, hükûmetten bağımsız dört kişilik bir milletvekili ekibi kurarak durumu değerlendirmeye çalıştıklarını, ancak bilgi isteklerinin önce tamamen geri çevrildiğini, sonra da güvenlik gerekçesiyle ancak kısmen karşılandığını, ve hükûmetin verdiği bilgilerin ne santraldeki durum ne de radyoaktif serpinti konusundaki soruları yeterince cevaplayabiliğini belirttiler. Gerçekten de santralin işletmecisi olan şirket, santral hakkındaki kılavuzu önce bir hayli kırpılmış şekilde yayınlamış, tamamını kamuoyuna ancak ekim ayında sağlamıştı.
Hükûmetin sağladığı verilere güvenmediklerinden bazı vatandaşlar bölgelerindeki ışınım miktarını kendileri ölçerek internetten duyurmaya başladılar. Hattâ Tokyo’da yerel yönetim 100 noktadan ölçüm yapmaya başladı.
O zamanki Ukrayna-Belarus Sovyet Sosyalist Cumhuriyetleri sınırındaki Çernobil kazası, yalnızca bu iki ülkede değil, Avrupa çapında nükleer serpintiye yol açmış, Rusya’daki çocukları da etkilemişti. Böyle felâketlerin sınır tanımadığı anlaşıldığından Fukuşima’nın etkileriyle bütün dünya ilgilenmeye başladı. Birçok Avrupa ülkesinde kazaya tepki gösterildi (Şekil 6). Tartışma yalnızca bu kazanın etkileriyle de sınırlı kalmadı, nükleer enerjinin verimliliği ve güvenilirliği de mercek altına alındı.
Şekil 6. Fransa’dan (Fotoğraf: Flickr/telomi)
Bunun ilk ve en çarpıcı örneği Almanya’da görüldü. Alman Şansölyesi Angela Merkel (ki kuantum kimyası dalında doktora sahibidir), bu kazadan önce nükleer enerjiyi tamamen güvenilir bulduğunu söylüyordu. Ancak ya bu kazadan çıkardığı ders sonucunda, ya da rakibi Yeşiller’in kazadan hemen sonra kaydettiği seçim zaferinden etkilenerek ülkede kalan 17 nükleer reaktörü kapatma ve yenilebilir enerjilere yönelme kararı aldı.
Karar almak iyi de, bu karar uygulanabilir mi? Ünlü çevrecilerden, İngiliz yazar ve siyasetçi George Monbiot’ya göre Almanya’nın bunu yapabilmesi için enerji üretimi kadar elektrik dağıtım şebekesini de yeniden şekillendirmesi gerekecek. Alman ekonomisi bunu kaldırabilecek mi, göreceğiz.
Monbiot, Merkel’in aksine, kazadan sonra bu konudaki kararsızlığını nükleer enerji lehine bozduğunu söyleyerek bir hayli yankı uyandırdı. Fukuşima’nın etkilerinin, eski püskü bir nükleer reaktörün bozulup patlaması gibi ağır bir olaya göre çok hafif kaldığını söyledi – ki sadece kazaya doğrudan bağlı ölümlere bakarsak bu doğru sayılabilir. Ancak uzun dönemdeki sağlık etkilerini, yukarıda anlattığım üzere, henüz bilmiyoruz. Bunun dışında, Monbiot’ya göre, küresel ısınmaya sebep olan, kömür gibi fosil yakıtlardan enerji üretimini azaltmak istiyorsak en iyi seçenek nükleer enerji gibi duruyor. Hattâ, diyor Monbiot, nükleer dışındaki yenilenebilir enerji seçeneklerinin potansiyeli (özellikle ülkesi İngiltere’de) o kadar zayıf ki, nükleer enerjiden vazgeçilirse eninde sonunda kömür tüketimine dönülecek. Bu da en istenmeyen şey.
Bununla birlikte yeni nükleer reaktör tasarımları nükleer enerjinin hanesine bir artı olarak kaydedilebilir gibi görünüyor. Yukarıda değindiğim gibi, Fukuşima’da soğutucu su pompasını besleyen elektrik devreleri ve yedekleri bozulmuş ve bu yüzden reaktördeki çubuklar ısınmaya başlamıştı. “Nesil III+” denen yeni tür reaktörlerin tasarımı (Şekil 7) ise bunun gibi bozulabilecek işlemlerin etkin değil, edilgin süreçlerce halledilmesi, yani ek enerji gerektirmeden kendiliğinden hallolması. Meselâ bir reaktör üreticisi, soğutucu su döngüsünün yerçekimi ve taşınım ile sağlanması sayesinde günlerce kendiliğinden soğuk kalacağını iddia ediyor.
Nükleer reaktör tasarımından o kadar anlamadığım için bu iddiayı değerlendirmiyorum. Ama tasarım esnasında ne kadar değişik risklerin hesaba katılabildiğini de merak ediyorum. Meselâ bu yazıyı yazarken Finlandiya’da bir nükleer santralin işletmecisi, İsveç karasularındaki bir tankerden sızan petrolün santralin soğutma sistemine girmemesi tıkamaması için önlem almaya çalışıyordu.
Fukuşima kazasından sonra nükleer enerji hakkında çok şey öğrendim. Bu tartışmalardan eskiden beri haberdar olsam da üzerinde etraflı düşünmemiştim. Şimdi daha çok bilgilendikçe konunun niye çok tartışmalı olduğunu görüyorum. Nükleer enerji, birçoğunun yaptığı gibi baştan çöpe atılmaması gereken bir kaynak ve özellikle hem küresel ısınmanın hem de küresel ekonomi sıkıntısının sürdüğü şu günlerde işe yarayabilir. Ama evimin yakınına nükleer santrali kurulmasını ister miyim? Hayır. Demek ki bu teknolojinin insana yönelik riski hâlâ o kadar da az görünmüyor bana.
Şimdilik Fukuşima-sonrası Japonyası’nda yaşamaya devam ediyorum. Birkaç ay sonra buradaki işlerimi bitirince, nükleer enerjinin kullanıldığı başka bir ülkeye gideceğim. Herhalde bu nükleer enerji konusu beni uzun zaman daha meşgul edecek.
Şekil 1, Wikimedia Commons’taki çizime, L. T. Dauer vd.’nin makalesine dayanarak yapılan eklemelerle hazırlandı.
Şekil 4, N. Kinoshita vd.’nin makalesindeki Fig. 1’den değiştirilerek çizildi.
Şekil 5’teki fotoğraf Flickr’dan bhollar adlı kullanıcıya, Şekil 6’daki ise Flickr’dan telomi adlı kullanıcıya ait.
DEPREM FUKUŞİMA Japonya NÜKLEER ENERJİ TSUNAMİ
8 comments on Fukuşima ve sonrası
davut dalbun dedi ki:
05 Ocak 2012, 18:03
Fukişima hakkında daha detaylı bilgi edindim.Sayın Merkel in doktorasını da bilmiyorum,santral kapatılmasını sosyal baskıdan kaçmak için yaptığını düşünmüştüm.Aslında Nükleer enerjiyi savunuyordum,yinede savunabilirim. İnsan faktörünü daha doğrusu şirket ve kar faktörlerini iyi ama çok iyi hesaplamak gerektiğini daha iyi anlıyorum.Özellikle bizim gibi bir ülkede Atom enerjisi başkanının Çernobil den sonra tehlike yok deyip,yirmi beş yıl sonra itiraf etmesi gibi.
05 Ocak 2012, 23:53
Merkel’in aklından geçeni bilmemiz mümkün değil, hakikaten gödüğü tablo karşısında fikrini değiştirmiş de olabilir, veya oy kaygısıyla hareket etmiş de olabilir. Her ikisi de olabilir!
12 Ocak 2012, 16:48
Yaziniz icin tesekkur ederim. Ben de Saitamada oturuyorum. Depremden sonra Turkiye’ye gitmedim sadece 2 haftaligina daha guneydeki Nagoya’ya gittim. Depremden sonra ne kadar radyasyona maruz kaldik bilemiyorum ama beni endiselendiren diger konu halen ne kadar radyasyon emiyoruz. Sonucta hava temiz ama topraktaki biriken radyasyon aldigimiz gidalarla vucudumuza giriyor. Ayrica Japonya da bizim ulkeden farksiz gibi. Felaketten sonra radyasyon guvenlik seviyelerinin yukseltilmesi de ayri bir konu.
14 Ocak 2012, 12:56
Haklısınız, bu benim de endişem. Ben Japon ürünlerinden mümkün olduğunca kaçınıyorum. Meselâ Costco gibi Amerikan ürünleri satan kuruluşlar var, oradan aldığım yiyecekleri tüketiyorum. Ayrıca yalnızca nereden geldiğini bildiğim şişelenmiş suları içiyorum. Zamanla bıktırıyor aynı şeyler ama şu ânda başka seçeneğim yok.
24 Aralık 2012, 23:18
Umarım hala aktif bir sayfadır. Benim sorum çok basit kalacak sanırım sizler gibi bilim adamlarının arasında. Ancak benim için çok önemli ve kime soracağımı da bilmiyorum.Kızım önümüzde ki sene Japonya’ya bir seneliğine değişim programı ile gitmek istiyor, bende reaktörün patlamasında dolayı oluşan radyoaktif kirlenme nedeni ile endişe ediyorum. ne yapsam?
cü (@cunbal) dedi ki:
22 Eylül 2013, 15:15
Bu konuda çok bilgim yok ama her baktığımda soğutma çevrimlerinin arabamın radyatörün den pek bir farkı olmadığını görüyorum. Otomobilde soğutma fanı açmasa bile yeterli hız ve motor yükünde gidersen soğutma yapabilirsin. O çubukları elektrikle çalışan bir(yedeğin yedeği de olsa) pompaya emanet ne kadar doğru bir tasarım olabilir? O su kapalı devre bir sistemde çalışmadıkça kazalar her zaman olabilir. Neden reaktör kabının dinamiği ile çalışan ve basit fiziksel yasalarla hareket eden bir soğutma sistemi yapılamıyor çok merak ediyorum doğrusu. Çubukların ısınmasıyla soğuk su da basit yasalarla çevirilmeli pompa ile değil. Belki bu su bile olmamalı başka bir şey olmalı. Santralin bir kısmı tepkimeyle çalışıyor ama asıl önemli soğutma kısmı bundan nasibini almamış. Bu santraller kesinlikle akıllı tasarımlar olamazlar.
07 Nisan 2015, 23:02
Teşekkürler çok güzel bir yazı olmuş. Elinize sağlık..
03 Ocak 2016, 19:27
çok güzel bir yazı olmuş.sizinleiletişime geçmem mümkün mü? çernobil hakkında bilg ialmak istiyorum
cü (@cunbal) için bir cevap yazın Cevabı iptal et
Diğer 99.262 aboneye katılın