Sonsuz Güce Ulaşmak İçin Kritik Muvaffakiyet
Nükleer füzyon, insanlığın gereksinim duyduğu yüksek güç talebine karşı büyük bir tahlil olarak görülse de şimdi hayatımıza giremeyecek durumda. Bilim dünyası, bu güç yolunu 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 muhtaçlık duyulurken, Almanya’daki bilim insanları bu gereksinimin 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 nazaran Fransa’da inşa edilmekte olan ITER deneysel reaktörü, ‘ASDEX Upgrade’ isimli tokamak deneyi sayesinde füzyon güç santralinde en gelişmiş yol ile güç üretmeyi sağlayacak. Üstelik bu güç, çok daha düşük maliyet ve çok daha kompakt bir sistemde elde edilecek.
Detaylara geçmeden evvel 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, ziyan görmüyor.
Yeni geliştirilen sistem de aslında tokamak mantığını izlemeye devam ediyor. Ama hapsedilen plazmanın yapısında kıymetli değişikliklere yer veriyor. Plazmanın en alt noktadaki kısmı (X noktası) ile ‘saptırıcı’ ismi verilen ve tokamakta kritik bir fonksiyon gören kesim ortasındaki en az 25 santimetreyi 5 santimetre kadar azaltmayı başardı.
Bu muvaffakiyet, “X noktası radyatörü” ismi verilen olay sayesinde mümkün oldu. Yaklaşık 10 yıl evvel keşfedilen X noktası radyatörü, plazmaya eklenen nitrojen ölçüsü muhakkak bir kıymeti aştığında, özel olarak şekillendirilmiş manyetik kafeslerde meydana geliyordu.
Bu olay sayesinde UV aralığında bilhassa güçlü bir halde yayılan küçük, ağır bir hacmin oluşması sağlanıyordu. Bu olay, tokamak içinde yüzük formunda parlayan bir plazma olarak görülebiliyor, hem görülebilir ışık hem de UV radyasyonu yayabiliyor.
X noktası radyatörünün, X noktası ve saptırıcı ortasındaki arayı azalttığı ise tekrar eskaza keşfedildi. IPP’den Fizik Profesörü Dr. Tilmann Lunt, keşiflerini şu biçimde 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. Münasebetiyle 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.