Sonsuz Güce Ulaşmak İçin Kritik Muvaffakiyet

Nükleer füzyon, insanlığın ihtiyaç duyduğu yüksek enerji talebine karşı büyük bir tahlil olarak görülse de şimdi hayatımıza giremeyecek durumda. Bilim dünyası, bu enerji prosedürünü mümkün kılmak için çalışmalarına son süratle devam ederken bugün büyük bir duyuru geldi.

Bugüne kadar nükleer füzyonun elde edilmesi için çok büyük tesislere ve sistemlere ihtiyaç duyulurken, Almanya’daki bilim insanları bu muhtaçlığın önüne geçmeyi başaracak bir keşfe imza attı. Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü’den (IPP) bilim insanları, milyonlarca derece sıcaklıktaki plazmaları küçük bir alana hapsetmek için öncü olabilir.

Füzyon reaktörleri daha küçük hacimli olabilir:

Physical Review Letters’da yayımlanan araştırmaya göre Fransa’da inşa edilmekte olan ITER deneysel reaktörü, ‘ASDEX Upgrade’ isimli tokamak deneyi sayesinde füzyon enerji santralinde en gelişmiş yol ile enerji üretmeyi sağlayacak. Üstelik bu enerji, çok daha düşük maliyet ve çok daha kompakt bir sistemde elde edilecek.

Detaylara geçmeden önce mevcut füzyon reaktörlerini bilmekte yarar var. Günümüz nükleer füzyon reaktörleri ve santralleri, ‘tokamak’ ismi verilen devasa plazma hazneleri sayesinde çalışıyor. 100 milyon santigrat derece sıcaklığa ulaşan plazma, bu hazne içindeki duvarların içinde manyetik bir alanda hapsediliyor. Bu sayede plazma, duvarlarla etkileşime girmiyor ve kolay bir tabirle duvarlar erimiyor, zarar görmüyor.

Yeni geliştirilen sistem de aslında tokamak mantığını izlemeye devam ediyor. ama hapsedilen plazmanın yapısında çok önemli değişikliklere yer veriyor. Plazmanın en alt noktadaki kısmı (X noktası) ile ‘saptırıcı’ ismi verilen ve tokamakta kritik bir fonksiyon gören kesim arasındaki en az 25 santimetreyi 5 santimetre kadar azaltmayı başardı.

Bu muvaffakiyet, “X noktası radyatörü” ismi verilen olay sayesinde mümkün oldu. Yaklaşık 10 yıl önce keşfedilen X noktası radyatörü, plazmaya eklenen nitrojen miktarı muhakkak bir bedeli aştığında, özel olarak şekillendirilmiş manyetik kafeslerde meydana geliyordu.

Bu olay sayesinde UV aralığında bilhassa güçlü bir şekilde yayılan küçük, ağır bir hacmin oluşması sağlanıyordu. Bu olay, tokamak içinde yüzük şeklinde parlayan bir plazma olarak görülebiliyor, hem görülebilir ışık hem de UV radyasyonu yayabiliyor.

X noktası radyatörünün, X noktası ve saptırıcı arasındaki arayı azalttığı ise yeniden eskaza keşfedildi. IPP’den Fizik Profesörü Dr. Tilmann Lunt, keşiflerini şu şekilde paylaştı:

Bu keşif ne işe yarayacak?

• Tokamaklar içindeki saptırıcılar çok daha küçük boyutlarda tasarlanabilecek.
• Plazma, saptırıcıya daha yakın olacağından tokamak içindeki vakum alanının hacmi küçültülebilecek.
• Mevcut tokamakların vakum alanı hacmiyle X noktası radyatörü birleştirilirse plazma hacmi iki kata yakın artırılabilecek. Bundan Ötürü füzyon gücü çıktısı da artacak.

X noktası radyatörünün tesirinin kesin olduğunun anlaşılması için hala birçok deneyin gerçekleştirilmesi gerektiği aktarılıyor. Olayı mümkün kılan ASDEX Upgrade’in 2024 yılında Garching tokamağına entegre edilmesi planlanıyor.