Günümüzde kullandığımız nükleer güç, uranyum yakıtının atom çekirdeklerini parçalayarak (fisyon) elektrik üretmesiyle çalışıyor. Bu prosedür karbon salımı yapmasa da, tehlikeli radyoaktif atık üretiyor. İşte bu noktada bilim dünyasının uzun müddettir peşinde olduğu tahlil devreye giriyor: Nükleer füzyon.
Güneş’in de içinde gerçekleşen füzyon, hidrojen çekirdeklerinin çok sıcak ve basınç altında birleşip helyuma dönüşerek muazzam güç açığa çıkardığı bir süreç. Füzyon, karbonsuz, pak ve neredeyse sonsuz güç vadediyor. Ayrıyeten fisyonun tersine çok daha az radyoaktif atık üretiyor.
Ancak bu teknoloji şimdi deneysel evrede. Bugüne kadar bilim insanları yüklü olarak tokamak ismi verilen ve plazmayı manyetik alanla bir “halka” halinde tutan reaktörler üzerine çalıştı.
Tokamakların yanı sıra bir öteki önemli aday da çok daha karmaşık bir sistem olan “stellarator” tipi reaktörler.
DÜNYA REKORU
Almanya’daki Wendelstein 7-X isimli stellarator reaktörü, nükleer füzyon alanında yeni bir dünya rekoru kırdı. Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü’nün yürüttüğü deneyde, bu gelişmiş reaktör 43 saniye boyunca kararlı bir plazma tepkisi sürdürmeyi başardı.
Bu rekor, sadece stellarator’lar için değil, tokamaklar dahil tüm füzyon reaktörleri için bugüne kadarki en uzun plazma müddetlerinden biri manasına geliyor. Daha evvel Japonya’daki JT60U tokamakı ve İngiltere’deki JET tokamakı da rekorlar kırmıştı.
Wendelstein 7-X’in ulaştığı muvaffakiyet, bilim dünyasının çok kıymet verdiği “üçlü çarpım (triple product)” seviyesini tokamak düzeylerine taşıdı.
Bu üç kritik faktör şunlar:
– Plazmadaki iyon yoğunluğu
– İyonların sıcaklığı
– Gücün ne kadar müddet plazmada hapsolduğu (ısı yalıtımı süresi)
43 saniyelik deneyde, bu bedeller füzyonun ticari üretime geçişi için gerekli eşiğe hiç olmadığı kadar yaklaştı.
30 MİLYON DERECE
Bu muvaffakiyet, birçok ülkenin ortak çalışmasıyla mümkün oldu. ABD Güç Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Güç Araştırma Merkezi de katkı sağladı.
Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslendi. Plazma, mikrodalga ısıtma tekniğiyle 30 milyon dereceye kadar ısıtıldı. Bu süreç, “elektron siklotron rezonansı” ismi verilen ve füzyon için en verimli ısıtma formülüyle yapıldı.
Pelet enjektörü, otomatik atım frekanslarıyla çalışacak biçimde programlandı ki Popular Mechanics’e nazaran bu da füzyon tarihinde bir birinci.
“BİR DÖNÜM NOKTASI”
Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, gelişmeyi şu sözlerle kıymetlendirdi:
“Yeni rekor, milletlerarası grup için muazzam bir muvaffakiyet. Wendelstein 7-X’in potansiyelini etkileyici bir halde ortaya koyuyor. Uzun periyodik plazmalarda üçlü çarpımı tokamak düzeylerine çıkarabilmek, ticari güç üretimine uygun bir stellarator geliştirme yolunda çok kıymetli bir kilometre taşı.”
Bu rekor, insanlığın pak, sürdürülebilir ve inançlı güce ulaşma hayalini bir adım daha yaklaştırıyor. Fakat ortak fikre nazaran füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari düzeye gelmesine hala çok yol var.
