DENEYSEL AŞAMANIN GÜCÜ

Günümüzde kullanılan nükleer enerji, uranyum yakıtının atom çekirdeklerini parçalayarak elektrik üretimi sağlıyor. Bu yöntem karbon salımını engellese de, tehlikeli radyoaktif atıklar ortaya çıkarıyor. Bilim dünyasının uzun bir zamandır peşinde olduğu çözüm ise nükleer füzyon. Güneş’te gerçekleşen füzyon, hidrojen çekirdeklerinin aşırı sıcak ve basınç altında birleşip helyuma dönüşerek büyük miktarda enerji açığa çıkardığı bir süreçtir. Füzyon, karbonsuz, temiz ve neredeyse sonsuz enerji vaat ediyor. Ayrıca, fisyon yöntemine göre çok daha az radyoaktif atık üretiyor. Ancak bu teknoloji henüz deneysel aşamada kalıyor. Bilim insanları, ağırlıklı olarak tokamak adı verilen reaktörler üzerinde çalışmalar yürütüyor. Bunun yanı sıra, daha karmaşık bir sistem olan “stellarator” tipi reaktörler de dikkate alınan seçenekler arasında.

DÜNYADA BİR REKOR

Almanya’da bulunan 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 boyunca kararlı bir plazma reaksiyonu sürdürebildi. Bu rekor, yalnızca stellarator’lar için değil, tokamaklar dahil tüm füzyon reaktörleri için bugüne kadarki en uzun plazma sürelerinden biri anlamına geliyor. Daha önce Japonya’da bulunan JT60U tokamakı ve İngiltere’deki JET tokamakı da rekorlar kırmıştı. Wendelstein 7-X’in ulaştığı başarı, bilim dünyası açısından “üçlü çarpım (triple product)” düzeyini tokamak seviyelerine taşıdı.

ANALİZİN TEMELİ

43 saniyelik deneyde plazmadaki iyon yoğunluğu, iyonların sıcaklığı ve enerjinin plazmada ne kadar süre hapsolduğu gibi üç kritik faktör, füzyonun ticari üretime geçişi için gerekli eşiğe hiç olmadığı kadar yaklaştı. Bu başarı, birçok ülkenin işbirliği ile mümkün oldu. ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. Aynı zamanda, İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Enerji Araştırma Merkezi de önemli katkılarda bulundu. Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslenerek çalıştı. Plazma, mikrodalga ısıtma yöntemiyle 30 milyon dereceye erişti. Bu işlem, “elektron siklotron rezonansı” adı verilen ve füzyon için en verimli ısıtma yöntemi olarak bilinen süreçle gerçekleştirildi. Pelet enjektörü, otomatik atım frekanslarıyla çalışacak şekilde programlandı; bu da füzyon tarihinde bir ilk olarak kayıtlara geçti.

BİR ADIM DAHA YAKIN

Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, gelişmeyi “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.” ifadeleriyle değerlendirdi. Bu rekor, insanlığın temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerjiye ulaşma hedefine bir adım daha yaklaştırıyor. Ancak, genel görüş olarak füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari seviyeye ulaşması adına hala kat edilmesi gereken uzun bir yol var.