NUKLEER FUZYONDA YENİ BİR REKOR

Günümüzde kullanılan nükleer enerji, uranyum yakıtının atom çekirdeklerini parçalayarak elektrik üretmesiyle çalışıyor. Bu yöntem, karbon salımı yapmıyor fakat tehlikeli radyoaktif atık üretiyor. Bilim dünyası, bu noktada uzun süredir araştırdığı çözüm olan nükleer füzyona odaklanıyor. Güneş’te de bulunan füzyon sürecinde, hidrojen çekirdekleri aşırı sıcaklık ve basınç altında birleşip helyuma dönüşerek büyük bir enerji açığa çıkartıyor. Füzyon, karbonsuz, temiz ve neredeyse sonsuz enerji sağlıyor. Ayrıca, fisyonun aksine daha az miktarda radyoaktif atık üretiyor. Ancak bu teknoloji henüz deneysel aşamada bulunuyor. Bugüne kadar bilim insanları, plazmayı manyetik alanla bir “halka” şeklinde tutan tokamak adı verilen reaktörler üzerinde yoğunlaşmıştır. Tokamakların yanı sıra, daha karmaşık bir yapıya sahip stellarator tipi reaktörler de dikkate değer bir seçenek olarak öne çıkıyor.

WENDELSTEIN 7-X BAŞARISI

Almanya’daki Wendelstein 7-X adlı stellarator reaktörü, nükleer füzyon alanında yeni bir dünya rekoru kırdı. Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü tarafından yürütülen deneyde, bu gelişmiş reaktör, 43 saniye süreyle kararlı bir plazma reaksiyonu sürdürebildi. Bu rekor, stellarator’lar için değil, tokamaklar dahil, tüm füzyon reaktörleri için bugüne kadarki en uzun plazma sürelerinden biri olarak kaydedildi. Önceden Japonya’daki JT60U tokamakı ve İngiltere’deki JET tokamakı da bu alanda rekorlar elde etmişti. Wendelstein 7-X’in başardığı bu durum, bilim camiasının çok önem verdiği “üçlü çarpım” düzeyini tokamak seviyelerine taşıdı. Bu üç kritik faktör şunları içeriyor: Plazmadaki iyon yoğunluğu, iyonların sıcaklığı ve enerjinin plazmada ne kadar süre hapsolduğu.

ULUSLARARASI İŞBİRLİĞİ VE İNOVASYON

43 saniyelik rekor deney, birçok ülkenin iş birliğiyle mümkün hale geldi. ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Enerji Araştırma Merkezi de çalışmalara katkılarda bulundu. Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslendi. Plazma, mikrodalga ısıtma yöntemi kullanılarak 30 milyon dereceye kadar ısıtıldı. Bu süreç, füzyon için en verimli ısıtma yöntemi olan “elektron siklotron rezonansı” ile gerçekleştirildi. Pelet enjektörü, otomatik atım frekanslarıyla çalışacak şekilde programlanarak, füzyon tarihinde bir ilke imza attı.

BİR DÖNÜM NOKTASI

Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, bu gelişmeyi şu sözlerle değerlendirdi: “Yeni rekor, uluslararası ekip için muazzam bir başarı. Wendelstein 7-X’in potansiyelini etkileyici bir şekilde ortaya koyuyor. Uzun süreli plazmalarda üçlü çarpımı tokamak seviyelerine çıkarabilmek, ticari enerji üretimine uygun bir stellarator geliştirme yolunda çok önemli bir kilometre taşı.” Bu rekor, insanlığın temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerjiye ulaşma hayalini bir adım daha ileriye taşıyor. Ancak, genel görüşe göre, füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari seviyeye gelmesi için hâlâ yol katetmek gerekiyor.