Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı, geçtiğimiz haftalarda Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda gerçekleşen “büyük bir bilimsel atılım” hakkında açıklama yaptı. Açıklama konusu bilim dünyasının ana öncüllerinden olan nükleer füzyondan temiz enerji elde etmekti.
Bu teknolojik gelişimin aktif olarak kullanılabilmesi sayesinde dünyanın en büyük problemlerinden biri olan fosil yakıtlara mükemmel bir alternatif ortaya sunulabilir. Fakat önünde hala çözülmesi gereken zorluklar var.
Hadi beraber geleceğin enerji kaynağı yöntemi olarak görülen nükleer füzyonun ne olduğuna ve önünde duran engellere bir göz atalım.
NÜKLEER FÜZYON NEDİR?
Aslında nükleer füzyon her saniye gökyüzünde baktığımızda görebileceğimiz bir şey- Güneş ve diğer yıldızlar nükleer füzyon reaksiyonları ile ışık ve ısı saçıyor.
Nükleer füzyon reaksiyonu, iki hafif çekirdeğin daha ağır tek bir çekirdek oluşturmak için birleşmesiyle oluşur. Bu tek çekirdeğin toplam kütlesi, iki orijinal çekirdeğin kütlesinden daha az olduğu için, arta kalan kütle reaksiyonda enerji olarak açığa çıkar.
Güneş söz konusu olduğunda, yoğun ısısı (milyonlarca santigrat derece) ve yerçekiminin uyguladığı basınç, normalde birbirini itecek olan atomların kaynaşmasını sağlar.
Bilim insanları uzun yıllar süren araştırmaları sonucunda nükleer füzyonun nasıl çalıştığını anladılar ve bu birikimlerini, Dünya üzerinde 90 yılda gerçekleşmiş reaksiyonları kopyalamaya çalışarak test ediyorlar. Yapılan çalışmalarda “çoğu füzyon reaksiyonundan çok daha fazla enerji açığa çıkardığı” ve daha az enerji gerektirdiği varsayımıyla bir çift hidrojen izotopunun (döteryum ve tiryum) kaynaştırılmasına odaklanılıyor.
BU NE KADAR DEĞERLİ OLACAK?
Berkeley’deki California Üniversitesi’nde enerji ve toplum profesörü olan Daniel Kammen, teknoloji ticari olarak uygulanabilir hale getirilebilirse nükleer füzyonun “temelde sınırsız” yakıt olasılığını sunduğunu söyledi. İhtiyaç duyulan tüm elementler deniz suyunda dahi mevcuttur.
Kammen, aynı zamanda füzyon için nükleer fisyonun radyoaktif atık üretmeyen bir hali gibi olduğunu söyledi.
Yani hem ‘sınırsız’ hem de bunu doğaya ve çevreye zarar vermeyerek temiz bir enerji şeklinde elde edebileceğiz.
BİLİM İNSANLARI BUNU NASIL YAPMAYA ÇALIŞIYOR?
Bilim insanları, yakıt füzyonunun aşırı ısıtılmış bir plazmaya (150 milyon ila 300 milyon santigrat derece arasında) dönüşebilmesi için özel tasarlanmış içerisinde güçlü mıknatıslar bulunduran vakum odasını, tokamak’i tasarladılar.
Livermore laboratuvarı, araştırmacıların döteryum-trityum yakıtı ile dolu küçük bir kapsüle 192 ışınlı bir lazer ateşlendiği farklı bir teknik kullanıyor. Laboratuvar, Ağustos 2021’de yapılan bir testin 1,35 megajoule füzyon enerjisi ürettiğini bildirdi; bu, hedefe ateşlenen enerjinin yaklaşık %70’ine tekabül ediyor. Laboratuvar, sonraki birkaç deneyin azalan sonuçlar gösterdiğini, ancak araştırmacıların yakıt kapsülünün kalitesini ve lazerlerin simetrisini iyileştirmenin yollarını belirlediklerini düşünüyor.
Kammen, “Füzyonu teoriden ticari gerçekliğe taşımanın en kritik özelliği, dışarıdakinden daha fazla enerji elde etmektir” dedi.
Kaynak: PHYS.ORG
