Nükleer füzyonda ‘büyük adım’: İşlem için gereken enerjiden fazlası üretildi

ABD’li bilim insanları, nükleer füzyonu gerçekleştirme yarışında büyük bir gelişme kaydedildiğini duyurdu. Sınırsız bir temiz enerji kaynağı potansiyelinden dolayı fizikçiler onlarca yıldır nükleer füzyonu yeniden yaratacak teknoloji arayışında.

Salı günü (13 Aralık) araştırmacılar büyük bir engeli aştıklarını ve bir füzyon deneyinde, işlem için gereken enerjiden daha fazlasını üretmeyi başardıklarını doğruladılar.

‘Bu tarihi bir başarı’

BBC’den Esme Stallar‘dın aktardığına göre; uzmanlar, füzyonun konutlara enerji sağlamada kullanılması için daha gidilecek çok yol olduğunu söylüyor.

Deney, California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı‘nda (LLNL) bulunan Ulusal Ateşleme Tesisi‘nde gerçekleştirildi.

LLNL direktörü Dr. Kim Budil deney sonucunu, “Bu tarihi bir başarı… Geçtiğimiz 60 yıl boyunca binlerce insan bu çabaya katkıda bulundu ve bu aşamaya gelmek gerçek bir vizyon gerektirdi” şeklinde değerlendirdi.

Enerji üretiminde nükleer füzyon “önemli bir amaç” olarak tanımlanıyor. Güneş ve diğer yıldızların  enerji kaynağını nükleer füzyon reaksiyonları oluşturuyor. Bu işlem, iki hafif atom çekirdeğinin birleşmeye zorlanması ve daha ağır bir çekirdek oluşturmasıyla meydana geliyor.

Fotoğraf: Philip Saltonstall/Lawrence Livermore National Laboratory/Handout/Reuters

Fisyona karşı füsyon teknolojisinin farkı ne?

Nükleer füzyon, ağır atomların parçalandığı nükleer fisyonun tam tersi.

Bugün nükleer enerji santrallerinde fisyon teknolojisi kullanılıyor. Ama bu işlem sonucunda çok fazla atık ortaya çıkıyor ve bunlar uzun süre radyasyon yayıyor. Bu atıklar tehlikeli ve güvenli bir şekilde depolanmaları gerekiyor.

Nükleer füzyon ise çok daha fazla enerji ürettiği gibi, çok daha az miktarda ve kısa ömürlü radyoaktif atık üretiyor. Ayrıca bu işlem sırasında sera gazı salımı olmadığı için iklim değişikliği açısından zarar oluşturmuyor.

Ancak füzyonda elementleri bir arada tutmak için çok büyük miktarlarda sıcaklık ve basınç gerekiyor. Şimdiye kadar hiçbir deney, bu işlem için harcanan miktardan daha fazla enerji üretmeyi başaramadı.

California’daki Ulusal Ateşleme Tesisi 3.5 milyar dolarlık bir deney. Karabiber tanesi büyüklüğündeki bir kapsülün içine çok az miktarda hidrojen konuluyor. Hidrojen yakıtını ısıtmak ve sıkıştırmak için 192 ışınlı güçlü bir lazer kullanılıyor.

Lazer o kadar güçlü ki kapsülü, Güneş’in merkezinden daha sıcak hale gelecek şekilde 100 milyon santigrat dereceye kadar ısıtabiliyor ve Dünya atmosferinin 100 milyar katından daha fazla sıkıştırabiliyor. Bu kuvvetler altında kapsül patlamaya başlıyor ve hidrojen atomlarını birleşmeye zorluyor ve bu süreçte enerji açığa çıkıyor.

‘Gerçek bir atılım anı’

Fusion Energy Insights‘ın CEO’su Dr. Melanie Windridge, “Füzyon, Güneş’in parlamasına neyin neden olduğunu ilk anladıklarından beri bilim insanlarını heyecanlandırıyor. Bugün elde edilen bu sonuçlar bizi gerçekten de teknolojinin ticari amaçlı kullanımına giden yola sokuyor” dedi.

Londra‘daki Imperial College Üniversitesi‘nden plazma fiziği profesörü Jeremy P. Chittenden de bunu “gerçek bir atılım anı” ve “uzun zamandır aranan hedefe gerçekten ulaşılabileceğinin kanıtı” olarak nitelendirdi.

Fotoğraf: Damien Jemison/Lawrence Livermore National Laboratory

Oxford Üniversitesi Fizik Profesörü Gianluca Gregori ise “Bugün elde edilen başarı ABD, İngiltere ve dünyanın dört bir yanındaki çok sayıda bilim insanının çalışmalarına dayanıyor. Ateşlemenin gerçekleştirilmesiyle birlikte sadece füzyon enerjisinin kilidi açılmakla kalmıyor, aynı zamanda yeni bir bilime de kapı aralanıyor” dedi.

Deney füzyon teknolojisinin işe yaradığını gösteriyor

LLNL direktörü Dr. Budil, füzyonun elektrik santrallerinde kullanılması için hala önemli engeller olduğunu, ama “Ortak çaba ve yatırımla, temel teknolojiler üzerinde birkaç on yıl sürecek araştırmalarla bir enerji santrali inşa edebilecek konuma gelinebileceğini” söyledi.

Bu deneyde üretilen enerji miktarı çok az- sadece birkaç su ısıtıcısını kaynatmaya yetecek kadar. Ama işlemin temsil ettiği şey çok büyük.
Füzyonla enerji üretiminin mümkün olduğu bir geleceğe bir adım daha yaklaşıldı. Ancak bunun gerçeğe dönüşmesi için daha gidilecek uzun bir yol var.

Deney füzyon teknolojisinin işe yaradığını gösteriyor. Ama önce deneyin tekrarlanması, mükemmelleştirilmesi ve ürettiği enerji miktarının önemli ölçüde arttırılması gerekiyor.

Bu deney milyarlarca dolara mal oldu; zira füzyon ucuz bir teknoloji değil. Ama temiz enerji kaynağı potansiyeli, bu zorlukların üstesinden gelmeyi teşvik edecektir.