Nükleer Füzyon

Share

Tweet

Share

Share

Email

Comments

Nükleer füzyon nedir ve bu buluş iklim krizi için ne anlama geliyor?

🔵 Araştırmacılar kendi kendine devam eden nükleer füzyon üretti ama bunu yeniden yapamıyor

“Lawson’ın kriterlerini laboratuvarda ilk kez geçtik”

ABD’li bilim insanları laboratuvarda ilk kez kendi kendine devam eden nükleer füzyon reaksiyonu elde ettiklerini duyurdu..

– Araştırma ekibi, bu deneyi tekrarlamada başarısız oldu..

– Nükleer füzyon: İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor..

Bilim insanları temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla Güneş’in ve diğer yıldızların enerji kaynağı olan bu süreci laboratuvarda da canlandırmaya çalışıyor..

Ancak bu genellikle doğada bulunan bir süreç olduğundan, laboratuvarda tekrarlanması çok zor. Çünkü reaksiyonun devam etmesi için yüksek enerjili bir ortam gerekiyor ve laboratuvar ortamında enerji kaybı çok fazla oluyor..

Nükleer füzyonu Dünya’da uygun bir enerji kaynağı haline getirmek için, bilim insanlarının kendi kendine ısınma sürecinin tüm enerji kaybını bastırdığı “ateşleme” adı verilen bir reaksiyonu üretebilmesi gerekiyor..

Zira ateşleme sağlandığında füzyon reaksiyonu kendi kendine güç veriyor. Nükleer reaksiyonların ateşlenmesi genellikle süpernova veya nükleer silahlar gibi aşırı yoğun ortamlarda gerçekleşiyor.

1955’te fizikçi John Lawson, bu ateşlemenin ne zaman meydana geldiğini belirlemek için “Lawson ateşleme kriterleri” adlı bir dizi kriter oluşturdu.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nın Kaliforniya’daki Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki araştırmacılar, 8 Ağustos 2021’de yaptıkları bir deneyde bu kriterleri karşıladıklarını ve ilk başarılı ateşlemeyi elde ettiklerini açıkladı.

Physical Review Letters adlı bilimsel dergide yeni yayımlanan araştırma makalesinde deney, Lawson’ın 9 farklı kriterine göre değerlendirildi.

Nükleer fizikçi Annie Kritcher, “Lawson’ın kriterlerini laboratuvarda ilk kez geçtik” diye konuştu.

Bu etkiyi elde etmek için altın tabanlı bir seyreltilmiş uranyum odasının ortasına trityum ve döteryum kapsülü yerleştirildi. Sonra yoğun bir X-ışını ortamı oluşturmak için 192 yüksek enerjili lazer ateşlendi.

Bu yoğun ortam, kendi kendini idame ettiren bir füzyon reaksiyonu yarattı ve 10 katrilyon watt enerji açığa çıkardı.

Araştırmacılar son bir yıl boyunca aynı süreci tekrar etmeye çalıştı. Dört benzer deney yapıldı ama ilk deneyde yakalanan enerji veriminin yalnızca yarısı elde edilebildi.

Kritcher, ateşlemenin, her bir kapsülün yapısındaki farklılıklar ve lazerlerin yoğunluğu gibi zar zor algılanabilen küçük değişikliklere karşı hassas olduğunu ifade etti.

– Plazma fizikçisi Jeremy Chittenden:

“Mikroskobik de olsa daha kötü bir başlangıç ​​noktası oluşturursanız, nihai enerji veriminde çok daha büyük bir fark ortaya çıkar.. 8 Ağustos deneyi en iyi senaryoydu..”

Ekip şu anda ateşlemeyi yeniden sağlamak için tam olarak ne gerektiğini ve deneyin ufak hatalara karşı nasıl daha dayanıklı hale getirilebileceğini anlamaya çalışıyor.

Independent Türkçe, New Scientist, Science Alert//Derleyen: Çağla Üren

İlk kez net enerji kazanımı elde edildi

🔵 ABD’li bilim insanlarından çığır açacak füzyon açıklaması

ABD Enerji Bakanlığı’nın yarın, füzyon enerjisinde çığır açacak bir gelişmeyi duyuracağı belirtildi. Financial Times’ın konu hakkında bilgisi olan üç kaynağa dayandırdığı habere göre ilk kez net enerji kazanımı yaratan füzyon reaksiyonun üretilebildiği açıklanacak.

İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor. Bilim insanları temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla Güneş’in ve diğer yıldızların enerji kaynağı olan bu süreci onlarca yıldır laboratuvarda da canlandırmaya çalışıyor. Şimdiye kadar tüketilenden daha fazla enerjinin üretildiği bir reaksiyon yaratılamamıştı..

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nın Kaliforniya’daki Ulusal Ateşleme Tesisi’nde büyük bir adım atılarak son iki haftadaki fizyon deneyinde net enerji kazanımı elde edildi.

İki kaynak, elde edilen enerjinin beklenenden daha fazla olduğunu, bu yüzden bazı ekipmanların zarar gördüğünü ve bu yüzden analizin zorlaştığını söyledi.

Plazma fizikçisi Dr. Arthur Turrell, “Bu doğrulanırsa, tarihi bir ana tanık oluruz” dedi. Öte yandan bilim insanları bu başarıya rağmen füzyon enerjisi alanında daha fazla çalışma yapılması gerektiğini belirtiyor.

Dünya genelinde füzyon enerjisi yarışı sürerken araştırmalara büyük miktarda kamu ve özel fon aktarılıyor. Bu ülkelerden biri olan ABD’de Başkan Joe Biden ve yönetimi de iklim ve enerji konusunda füzyon enerjisi araştırmalarına öncelik veriyor. Söz konusu projeler, milyarlarca dolarlık sübvansiyon ve hibe alıyor.

Independent Türkçe, Financial Times, The Washington Post//Derleyen: Uğurcan Yıldız

Reaktörün içindeki sıcaklığın, 100 milyon santigrat dereceyi (Güneş çekirdeğinin 10 katı) aştığı belirtiliyor

🔵 Nükleer reaktörün içindeki kamera rekor kıran füzyonu görüntüledi

Birleşik Krallık’taki Ortak Avrupa Torus (JET) adlı nükleer reaktörde rekor kırıldı.

Reaktörde görev alan araştırma ekibi, nükleer füzyon yoluyla 5 saniye boyunca 59 megajul enerji üretmeyi başardıklarını duyurdu.

Birleşik Krallık Atom Enerjisi Kurumu’na (UKAEA) göre bu seviye, aynı reaktörde 25 yıl önce kırılan rekorun en az iki katı.

Araştırmacılar, reaktörün içine son derece dayanıklı bir kamera yerleştirerek, enerji üretimi sırasında neler olup bittiğini kayda almayı da başardı.

Reaktörün içindeki sıcaklığın 100 milyon santigrat dereceyi (Güneş çekirdeğinin 10 katı) aştığı belirtiliyor.

Video görüntülerinde döteryum ve trityum izotoplarının helyum oluşturmak üzere bir araya gelmesiyle reaktörün içinde bir plazma parıltısı ortaya çıkıyor. Bu aslında Güneş ve diğer yıldızlara enerji veren süreçle aynı.

Görüntüler UKAEA’nın resmi Twitter hesabından yapılan bir açıklamayla paylaşıldı. Gönderide şu ifadeler yer aldı:

🔵 Uzmanlar ABD’nin nükleer füzyon atılımını değerlendirdi: “Artık çok geç”

Avustralyalı akademisyene göre yeni atılım, 8 silah üretiminde kullanılabilir

ABD’li bilim insanları kısa süre önce nükleer füzyon teknolojisinde büyük bir atılıma imza atmıştı.

13 Aralık’ta yapılan duyuruda, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki deneylerde  füzyon ateşlemesinin ilk kez başarıldığını duyurmuştu. Bu da nükleer füzyonla ilk kez net bir enerji kazancı elde edildiği (harcanan miktardan daha fazla enerji üretildiği) anlamına geliyor.

İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor.

Dünyanın dört bir yanında pek çok bilim insanı temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla Güneş’in ve diğer yıldızların enerji kaynağı olan bu süreci onlarca yıldır laboratuvarda da canlandırmaya çalışıyor.

Öte yandan bazı bilim insanları, nükleer füzyonun insanlığı kurtarabilmesi için artık çok geç. Dahası bu yeni teknoloji, ölümcül silahların geliştirilmesinin de önünü açabilir.

“Halen çok uzağız”

The Guardian’ın “Enerjinin ‘kutsal kâsesi’ nükleer füzyon dualarımızın cevabı değil” başlıklı soruşturmasına katılan üç bilim insanı konuyla ilgili görüşlerini açıkladı.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda gerçekleşen atılımın enerji teknolojileri için gerçekten de çok önemli olduğunu vurgulayan bilim insanları, teknolojinin kısa sürede hayata geçmesinin mümkün olmayacağı görüşünde.

Enerji ve çevre konularında uzmanlaşan araştırmacı gazeteci Dr. Chris Cragg, bu reaktörlerin hayata geçmesinin çok uzun süreceğini vurguladı.

“Torunlarım 70 yaşına gelmeden gerçek bir füzyon santralinin faaliyete geçemeyeceğine bahse girerim” diyen araştırmacı, şöyle ekledi:

“Ne de olsa bu noktaya gelmek bile 60 küsur yıla ve çok büyük miktarda paraya mal oldu..”

Avustralya’daki Yeni Güney Galler Üniversitesi’nden Dr. Mark Diesendorf da, “Ticari bir nükleer füzyon reaktörüne geçmek en az 25 yıl alabilir” ifadelerini kullandı:

“O zamana kadar, tüm dünya, başta Güneş ve rüzgar olmak üzere, güvenli ve temiz yenilenebilir enerjiyle güçlendirilmeli..”

🔵 Nükleer silah ihtimali

Yenilenebilir enerji uzmanı Diesendorf’a göre  Livermore laboratuvarındaki araştırmacıların kullanılandığına benzer lazer füzyon sistemleri, plütonyum-239, uranyum-235 ve uranyum-233 nükleer patlayıcılarının üretiminde kullanılan nötronların oluşturulması amacına da hizmet edebilir.

Başka bir deyişle, geleceğin füzyon reaktörleri, askeri güçlere nükleer bombalar için hammadde üretmenin yeni yollarını sağlayabilir.

Livermore laboratuvarının nükleer silahlar üzerinde uzun bir çalışma geçmişi de var. Tesis, Sovyetler Birliği’nin 1949’da atom bombasını denemelerine yanıt olarak 1952’de kurulmuştu.

“Fark yaratmayacak”

Bristol merkezli şirketiyle yeşil enerji çalışmaları yürüten Dick Willis ise yeni nesillerin iklim krizi karşısında yaşayacakları zorluklara dikkat çekti.

“Kavram ispatı arayışındaki bilim insanları ve mühendisler için harika bir başarı” diyen Willis, şöyle ekledi:

İklim krizinin etkilerini hafifletmek için yalnızca birkaç yılımız kaldığını hatırlayan iş insanı, “İyimserler bile, füzyon enerjisinin şebekelere katkıda bulunmasının onlarca yıl alacağını biliyor” dedi:

Konuyla ilgili manşetler sadece güven vermeye ve dikkatleri tam da şimdi yapılması gerekenlerin aciliyetinden uzaklaştırmaya hizmet ediyor.

Independent Türkçe, Futurism, The Guardian//Derleyen: Çağla Üren

🔵 Nükleer füzyon enerjisiyle ilgili bilinmesi gerekenler

ABD’nin “çığır açacak” duyurusu…

ABD Enerji Bakanlığı füzyon enerjisinde önemli bir adım atıldığını bugün duyurmaya hazırlanıyor. Kaynaklar, tarihte ilk kez füzyon deneyinde net enerji kazanımı elde edildiğini söylüyor.

Bu gelişme neden önemli? Füzyon enerjisi evlere gelecek mi? Nükleer enerji biçimi hakkındaki soru ve cevabı şöyle:

🔵 Nükleer füzyon ne ve neden önemli?

İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor.

Dünyanın dört bir yanında pek çok bilim insanı temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla Güneş’in ve diğer yıldızların enerji kaynağı olan bu süreci onlarca yıldır laboratuvarda da canlandırmaya çalışıyor. Füzyon projelerinde genel olarak her ikisi de hidrojen izotopu olan döteryum ve trityum elementleri kullanılıyor.

Trityum eklenmiş bir bardak sudaki döteryum, bir eve bir yıl boyunca güç verebilir. Trityum sentetik olarak yapılabilmesine rağmen daha nadir ve elde edilmesi daha zor.

ABD’deki füzyon çalışmalarını yürüten Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda bir dönem görev yapan Julio Friedmann adlı araştırmacı şöyle konuştu:

“Kömürden farklı olarak sadece az miktarda hidrojene ihtiyacınız var. Bu, evrende en çok olan şey. Hidrojen suda bulunuyor. Dolayısıyla bu enerjiyi üreten madde sınırsız ve temiz..”

🔵 Füzyonun nükleer fisyondan farkı ne?

Nükleer enerji denince akıllara soğutma kuleleri ve mantar bulutları gelse de füzyon tamamen farklı.

Füzyonda iki veya daha fazla atom bir araya getiriliyor. Fisyon ise bunun tersi. Yani bu süreçte daha büyük atom, iki veya daha fazla küçük atoma bölünüyor.

Nükleer fisyon dünyanın dört bir yanındaki nükleer reaktörlere güç sağlamak için kullanılıyor.

ABD Enerji Bakanlığı’na göre nükleer, sıfır emisyonlu bir enerji kaynağı. Ancak risk barındıran radyoaktif atık meydana getiriyor ve bunun güvenli bir şekilde depolanması gerekiyor..

Bu yüzden Japonya’daki Fukuşima ve Ukrayna’daki Çernobil reaktörlerindeki gibi nükleer erimeler yaşanabiliyor.

Nükleer füzyon aynı riskleri taşımıyor.

🔵 Nükleer füzyon enerjisi evlere nasıl gelecek?

Nükler füzyon enerjisinde iki atom bir araya gelerek muazzam miktarda ısı ortaya çıkarıyor ve bu ısı, enerji üretiminin anahtarı konumunda. Isı suyu ısıtmak, buhar oluşturmak ve türbinleri döndürerek enerji üretmek için kullanılabilir.

Füzyon enerjisinden yararlanmanın karşısındaki en büyük zorluksa elektrik şebekelerine ve ısıtma sistemlerine güç sağlayabilecek kadar uzun süre üretmek.

ABD’nin attığı adım bu yüzden önemli olsa da araştırmacılar tek bir enerji santralini çalıştırmak için gereken enerjiyi bile henüz üretemedi.

Fizikçi Jeremy Chittenden, nükleer füzyon sonucunda daha fazla enerji elde edilmesi gerektiğinin altını çizdi.  

ABD’nin açıklaması neden önemli?

Bilim insanları ilk kez net enerji kazanımı yaratan füzyon reaksiyon üretilebildi. Friedmann “Bu çok önemli çünkü harcadığınızdan daha fazla enerji çıkarmıyorsanız bir enerji kaynağı olamaz. Önceki atılımlar önemliydi. Ancak bir gün daha büyük ölçekte kullanılabilecek enerji üretmekle aynı şey değil” dedi.

🔵 Füzyon nerelerde var?

ABD ve Avrupa’da birkaç füzyon projesi yürütülüyor. Avrupa Birliği üyelerinin yanı sıra ABD, Rusya ve Kanada gibi 35 ülkenin işbirliği yaptığı Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör’ün merkezi Fransa’da yer alıyor.

ABD’deki çalışmaların çoğu, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nın Kaliforniya’daki Ulusal Ateşleme Tesisi’nde yapılıyor. Buradaki projede “termonükleer atalet füzyonu”yla enerji üretiliyor. İçi döteryum ve tritium izotoplarıyla dolu küçük bir kapsüle 192 lazer ışını gönderiliyor. Nötronlardan ve alfa parçacıklarından toplanan enerji, ısı olarak çıkarılıyor.

Birleşik Krallık’ın projesinde ve Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör’de bilim insanları, tokamak adlı cihazı kullanıyor.
 

Simit şeklinde vakumlu bir odadan oluşan sistemde süper mıknatıslarla 150 ila 300 milyon derece sıcaklığa ulaşılarak kullanılan yakıtta nükleer füzyon reaksiyonları başlatılıyor. 

Sırada ne var?

Araştırmacıların nükleer füzyondan daha çok enerji üretmenin yolunu bulması ve ticari olarak kullanılması için maliyetinin azaltılması gerekiyor.

– Fizikçi Chittenden:

“Şu anda yaptığımız her deney için çok fazla zaman ve para harcıyoruz..”

Independent Türkçe, CNN International, The Guardian//Derleyen: Uğurcan Yıldız

🔵 Analiz: Kulağa seksi gelebilir ama bu buluş bir dizi mevcut krizi çözmek için çok geç kalıyor

1950’lerden bu yana, nükleer füzyona ulaşma ihtimali boşa umutlandıracak kadar yakın fakat erişilemez kaldı.

Füzyon zehirli atık içermeyen, sıfır karbonlu, istikrarlı ve hızlı bir enerji akımı vaat ediyor. Bu vaat, görünüşe göre sadece birkaç on yıl uzaklıkta kalsa da hiçbir zaman meyve vermeye başlamadı.

Öte yandan, bilim insanlarının Güneş’e güç veren süreci kopyalamaya çalışarak geçirdiği son 70 yılda, dünyamız iklimi değiştiren fosil yakıt yanmasına olan bağımlılığını istikrarlı şekilde sağlamlaştırdı ve bu da artık doğal yaşam ve kendi türümüz üzerinde yıkıcı bir etki yaratıyor.

Fakat bu durum mümkün olduğu düşünülenden daha hızlı değişmek üzere olabilir mi? ABD’li bilim insanlarının nükleer füzyon yoluyla enerji üretiminde bir atılımı duyurmanın eşiğinde olduklarına inanılıyor*.

Henüz yayımlanmış araştırmalarla desteklenmeyen raporlara göre, son iki hafta içinde Kaliforniya’daki federal Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki bir süreç, “eylemsizlik sınırlamalı füzyon” adı verilen bir işlemle net enerji kazanımı sağladı.

Süreç, çok az miktardaki hidrojen plazmasını bombardıman ederek hidrojen atomlarını elektronlarından arındırmak için altın kaplamalı bir hazne içinde dünyanın en büyük lazerinin kullanılmasını içeriyor. Bu elektronsuz hidrojen çekirdeklerinin aşırı ısınması, onların kaynaşmasına yol açıyor ve ortaya çıkan bağlı çekirdekler reaksiyon öncesine göre daha az kütleye sahip olarak enerji açığa çıkarıyor.

Bu yeterince hızlı gerçekleşirse, bu süreçten elde edilen enerji çıkışı, lazerler aracılığıyla verilen ısı enerjisini aşabilir. Bu, “ateşleme” olarak biliniyor.

Araştırma ekibi tarafından henüz resmi bir açıklama yapılmamakla birlikte Financial Times’a konuşan, “sonuçlar hakkında bilgi sahibi iki kişiye” göre reaktörden çıkan enerji girdiden daha yüksekti ve hatta beklenenden daha fazlaydı. Bu da bazı kritik ölçüm ekipmanlarının hasar görmesine neden oldu ve ekibin reaksiyonu analiz etme çabalarını zorlaştırdı.

Yine de, ABD Enerji Bakanlığı, Enerji Bakanı Jennifer Granholm’un salı günü “büyük bir bilimsel atılımı” duyuracağını açıkladı ve dünyanın gerçek nükleer füzyonu görmenin eşiğinde olabileceği spekülasyonlarına yol açtı.

Nükleer füzyonun uzun zamandır vaat ettiği şey, diğer tüm enerji türlerinin yerini alacak kadar bol miktarda enerji sağlayabileceği, dünyanın dört bir yanındaki insanlara ücretsiz, sınırsız enerji getireceği, toplumlarımızda devrim yaratacağı ve iklim krizine yol açan salımların kontrol altına alınmasını sağlayacağı.

Bilim insanları şu anda enerji ortamını kökten değiştirme potansiyeline sahip büyük bir atılıma tanık olabileceğimize dair ihtiyatlı bir iyimserlik içinde.

– Imperial College London’dan Profesör Sör Robin Grimes:

“Bu, füzyonun ticari hale getirilmesine giden olası yolda kritik bir adım. Fiziğe ilişkin temel anlayışımızı ortaya koyarak destekliyor ve aynı zamanda büyük bir mühendislik başarısı.

Bununla birlikte, bu enerjiyi kontrol altına alıp kullanılabilecek şekilde elde etmek ve sürekli çalışmaya dayanabilecek malzemeleri geliştirmek muazzam zorluklar teşkil ediyor. Hiç şüphe yok ki ödül, bu çabaya değecek. Başarı, ne kadar uzun sürerse sürsün, radikal bir değişime yol açacak.”

Anlaşılan o ki profesörün yorumları, alkışlanması gereken son başarıya rağmen, füzyondan kullanılabilir enerji üretilmesinin hâlâ çok uzakta olduğunu ve atmosfere giden salımların artmayı her zaman sürdürdüğüne işaret ediyor.

Sınırsız bedava enerji ihtimaline ilişkin ihtiyatsız iyimserliğin yarattığı risk, enerji sektörünü ve büyük ölçüde fosil yakıtlara bağımlı diğer endüstrileri karbondan arındırmak için halihazırda atılmış küçük adımları geri alabilecek olmasıdır.

Nasıl ki çevreyi kirleten endüstriler kendi net sıfır hedeflerine ulaşmak için zaten yetersiz karbon yakalama teknolojisini hesaba katıyorlarsa, füzyon da iklim krizinin “hapisten bedava çıkma” kartı olarak görülmemeli.

Bu teknoloji, devletlerin halihazırda yerine getiremediği iklim hedeflerini karşılamak için gereken zaman aralığında hazır olamaz. Toplumumuzun önceliği sera gazı salımlarının hızla azaltılması olmaya devam etmeli.

O kadar seksi olmayabilir ama enerji verimliliği, yalıtım, ısı pompaları ve yenilenebilir enerji kaynaklarının daha geniş şekilde yaygınlaştırılmasının kombinasyonu, iklim kriziyle mücadele etmek ve daha fazla enerji güvenliği oluşturmak için hâlâ en iyi şansımız.

Independent Türkçe için çeviren: İpek Uyar//© The Independent//Harry Cockburn

Nükleer füzyonun temiz, sınırsız enerji potansiyeli kulağa bilimkurgu gibi geliyor ama yavaş yavaş gerçeğe dönüşüyor..

Sınırsız Enerji İçin Nükleer Füzyona Ne Kadar Yakınız?

Nükleer enerjinin geçmişte zehirli ve yıkıcı itibara sahip olduğu bir sır değil.. 

Bu enerji kaynağının imajını onarmak çetin bir savaştı, ancak daha zor ama daha güçlü olan kardeşi nükleer füzyonun son başarıları bunu değiştirebilir..

 Eğer başarılırsa, Güneş’in içinde meydana gelen reaksiyon türlerini kopyalayarak insanlığa etkili bir şekilde sınırsız ve temiz bir enerji kaynağı sağlayabilir..

‘Atalet hapsi‘ adı verilen bir süreci kullanarak başlangıçta koyduklarından daha fazlası …

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL), Ulusal Ateşleme Tesisi’nin (NIF) daha fazla güç üreterek (3 megajoule üzerinde veya bir kilogram TNT’nin patlatılmasından 1 megajoule daha az) nükleer füzyona ulaşma yolunda yeni bir kilometre taşına ulaştığını duyurdu..

Bu sonuç, yanan yıldızların çekirdeğini temel alan bir enerji kaynağı için yetersiz gelebilir, ancak bu sonucun ardındaki füzyon programının baş bilim insanı Omar Hurricane gibi onlarca yıldır bu bilimin peşinden koşan bilim insanları için bu çabalarının işe yarayabileceğinin kanıtıdır..

Hurricane: ” Aralık sonucu, füzyon güç üretiminin önünde hiçbir fizik engeli olmadığını gösteren kilometre taşlarıydı.. Sonuçlarımızı ‘varlık kanıtı’ olarak tanımlamayı seviyorum..

NIF’in yaklaşımının potansiyel olarak ileride ticari füzyon için kullanılabileceğini, ancak şu anda ABD’nin nükleer stokunun değerlendirilmesi gibi “füzyon bilimi ve Ulusal Güvenlik uygulamalarına” odaklanıyoruz.. ”

Bilim adamları uzun yıllardır nükleer füzyon yaratmayı biliyor olsalar da, aslında bu potansiyel olarak kendi kendini idame ettirebilen güç kaynağını yaratmak…

NIF’in yeni başarısı ve büyüyen bir özel sektör, füzyonun gelişmesi için ihtiyaç duyduğu itici güç olabilir..

 Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve bir füzyon enerjisi deneyinin baş araştırmacısı Stephanie Diem:

“Motherboard’a bilimsel bir başarıdan daha fazlası, yeni bir füzyon gücü çağının daha sürdürülebilir bir enerji geleceğine doğru büyük bir adım olabileceğini söyleyebiliriz..

Nihayetinde, mevcut fosil yakıt yakan elektrik santrallerimizin yerini almak için füzyon tabanlı bir elektrik santrali kullanılabilir ve evlerimize, endüstrilerimize ve iş yerlerimize güç sağlayabiliriz..”

Nükleer füzyonu gerçekleştirmeye ve insanlığın enerji sıkıntılarını çözmeye ne kadar yakınız?

Nükleer füzyon nedir? 

Nükleer füzyonun ve muadili olan nükleer fisyon ..

Her iki reaksiyon da nükleer olsa da, yani her ikisi de atom çekirdeğinin merkezindeki enerji değişikliklerini içerir, aslında birçok yönden zıt kutuplardır. 

-Nükleer fisyon, dünyadaki nükleer enerji santrallerinin kalbinde yer alır ve bir enerji patlaması yaratmak için uranyum gibi radyoaktif elementlerin atomlarını parçalayarak çalışır..

 Bu enerji daha sonra suyu ısıtmak ve elektrik üreten türbinleri döndürmek için buhar oluşturmak için kullanılır.. 

Boyutlarına bağlı olarak, bunun gibi nükleer enerji santralleri yıllık yaklaşık 500-1000 megavat üretim kapasitesine sahiptir, bu da tesis başına 1,3 milyon beygir gücüne eşdeğerdir .

–Bu yaklaşımın dezavantajı, reaktörlerin enerji kaynağı olarak radyoaktif atomların kullanılmasının tehlikeli atık ürünlerle sonuçlanması ve ayrıca 80’lerde Çernobil’de ve 2011’de Fukuşima’da meydana gelenler gibi tehlikeli erimelere karşı duyarlı olabilmesidir ..

Bu tuzakların üstesinden gelinmesine rağmen, enerji kaynağı hala sınırlıdır..

-Nükleer füzyon, uygun şekilde ateşlendiğinde kendi kendini idame ettirme potansiyeline sahiptir, bu süreç nükleer bilim adamlarının ateşleme olarak adlandırdığı bir süreçtir.. 

Bu enerji kaynağı, daha ağır bir atom (örneğin helyum) oluşturmak için hafif atomları (örneğin hidrojen izotopları döteryum ve trityum) çarpıştırarak çalışır.. 

-Bu, Dünya’da güneş panelleri ile yakalamaya çalıştığımız enerjiyi Güneş’in ürettiği sürecin aynısıdır..  

– Hurricane:

“Füzyon yakıtlarının birim kütlesi başına mümkün olan teorik enerji üretimi … bilinen diğer enerji kaynaklarınınkinden çok daha fazladır..

Döteryum izotop hidrojeni deniz suyunda da bol miktarda bulunur ve önerilen füzyon enerji santrallerinde lityumdan (deniz suyunda da bol miktarda bulunur) trityum üretmek için planlar vardır.”

Nükleer fisyon santrallerine benzer şekilde, nükleer füzyon teknolojisi, bir türbini döndürmek için buhar oluşturulması yoluyla elektrik üretecek, ancak miktarın dört katı ve zararlı yan ürünler olmadan..

Dünya üzerinde bulunan güneşin gücünden yararlanmak hiç de küçük bir başarı değil.. Bunu başarmak için bilim adamlarının kullandığı iki ana yöntem vardır: Lazerler ve Mıknatıslar. 

– Diem:

“Bu hapsetme yaklaşımları genel olarak aşağıdaki kategorilere uyuyor: Tokamaklar ve yıldızlayıcılar olarak adlandırılan manyetik şişeleri kullanan manyetik füzyon enerjisi, atalet füzyon enerjisi ve manyeto (intertial füzyon) önceki iki tekniğin bir kombinasyonu.. En olgun teknoloji, tokamak adı verilen manyetik şişeler kullanan MFE’dir.” 

NIF deneyi, lazer tabanlı atalet hapsi kullanılarak oluşturuldu.. 

Özetle:

-200’e yakın yüksek güçlü lazer, hidrojen izotop yakıtı içeren bir kapsülün etrafında sektirildi. Birkaç saniye içinde, bu lazerlerden gelen enerji, önce yakıtı sıkıştıran ve ardından dışa doğru bir enerji patlaması yaratan kapsülü dışarıdan ısıttı..

Fransa’nın merakla beklenen ITER’si (Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör) dahil olmak üzere diğer birçok hükümet ve özel proje, yıldız yakıtlarını ısıtmak için tokamakları kullanıyor..

 -İlk olarak 1950’lerin sonlarında Sovyet bilim adamları tarafından tasarlanan tokamaklar, hidrojen atomlarını bir plazmaya dönüşene kadar sıkıştırmak ve ısıtmak için mıknatıslar ve bir vakum kullanarak çalışır. Bu plazma üzerindeki sürekli basınç daha sonra onu füzyona girmeye zorlar. 

Son yıllarda NIF’in enerji kazanımı, Avrupa’nın Ortak Avrupa Torus’u (JET) sürdürülebilir enerji nabzı ve İngiltere merkezli özel Tokamak Energy’nin iyileştirilmiş ısıtması gibi nükleer füzyon atılımları, nükleer füzyon gereksinimlerini ortadan kaldırıyor, ancak Diem şu anda ‘ bilim deneylerinden çok daha fazlası değiller.. 

– Diem:

“Kontrollü füzyonun mümkün olduğunu gösterdiğimize göre, şimdi elektrik üretmek için gereken mühendislik zorluklarını çözmemiz gerekecek..”

Ticari füzyonu uygulanabilir kılmak için, bilim adamlarının ve mühendislerin füzyon ortamına dayanabilecek yeni malzemeler geliştirmeleri ve ayrıca bu reaksiyonlar için deniz suyundan içerik toplamak gibi yakıt yaratmanın yeni yollarını geliştirmeleri gerekecek..

 Yakıt arayışı, bilim adamlarının, nükleer füzyon reaktörleri için umut verici bir yakıt olan helyum-3 adı verilen bir helyum izotopunun büyük ölçüde bulunduğu uzaya bakmalarına bile neden oldu .. 

Örneğin Çin, ay kirinde helyum-3 bulduğunu iddia etti . Bununla birlikte, gezegensel bir bükülmede, bilim adamları yakın zamanda , kaynağı gizemli kalsa da, Dünya’da daha önce düşünülenden daha fazla helyum-3 olduğunu keşfettiler.. 

Bu hedeflere yönelik olarak, Biden-Harris yönetimi Nisan 2022’de iki pilot füzyon enerji santrali için toplam 50 milyon ABD doları tutarında finansman sağlandığını duyurdu, ancak bu finansmanın nasıl sonuçlanacağına dair şüpheler var .. 

O zaman bile, araştırmacılar nükleer füzyonun hala onlarca yıl uzakta olabileceğine inanıyor.

Ancak Diem, ne zaman ortaya çıkarsa, daha yeşil enerjinin çok ötesine geçen dalgalanma etkilerine sahip olabileceğini söyledi..

– Diem:

“Enerji ve enerji üretimi için kullanılan kaynaklara erişim konusunda savaşlar verdiğimiz ve iklim değişikliğinin hızlandırılmış etkilerini gördüğümüz bir dünyada, füzyon bize umut ve inanılmaz bir meydan okuma getiriyor..

Füzyonu bekleyen birçok zorluk olsa da, potansiyel faydalar çok büyük ve yeniliği zorlamaya ve daha temiz, daha sürdürülebilir, adil ve adil bir geleceğe doğru ilerlemeye devam ederken bu alanda sırada ne olacağını görmek beni inanılmaz heyecanlandırıyor..”