Günümüzde kullandığımız nükleer enerji, uranyum yakıtının atom çekirdeklerini parçalayarak (fisyon) elektrik üretmesiyle çalışıyor. Bu yöntem karbon salımı yapmasa da, tehlikeli radyoaktif atık üretiyor. İşte bu noktada bilim dünyasının uzun süredir peşinde olduğu çözüm devreye giriyor: Nükleer füzyon.
Güneş’in de içinde gerçekleşen füzyon, hidrojen çekirdeklerinin aşırı sıcak ve basınç altında birleşip helyuma dönüşerek muazzam enerji açığa çıkardığı bir süreç. Füzyon, karbonsuz, temiz ve neredeyse sonsuz enerji vadediyor. Ayrıca fisyonun aksine çok daha az radyoaktif atık üretiyor.
Ancak bu teknoloji henüz deneysel aşamada. Bugüne kadar bilim insanları ağırlıklı olarak tokamak adı verilen ve plazmayı manyetik alanla bir “halka” şeklinde tutan reaktörler üzerine çalıştı.
Tokamakların yanı sıra bir diğer ciddi aday da çok daha karmaşık bir sistem olan “stellarator” tipi reaktörler.
DÜNYA REKORU
Almanya’daki Wendelstein 7-X adlı 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 reaksiyonu sürdürmeyi başardı.
Bu rekor, yalnızca stellarator’lar için değil, tokamaklar dahil tüm füzyon reaktörleri için bugüne kadarki en uzun plazma sürelerinden biri anlamına geliyor. Daha önce Japonya’daki JT60U tokamakı ve İngiltere’deki JET tokamakı da rekorlar kırmıştı.
Wendelstein 7-X’in ulaştığı başarı, bilim dünyasının çok önem verdiği “üçlü çarpım (triple product)” düzeyini tokamak seviyelerine taşıdı.
Bu üç kritik faktör şunlar:
– Plazmadaki iyon yoğunluğu
– İyonların sıcaklığı
– Enerjinin ne kadar süre plazmada hapsolduğu (ısı yalıtımı süresi)
43 saniyelik deneyde, bu değerler füzyonun ticari üretime geçişi için gerekli eşiğe hiç olmadığı kadar yaklaştı.
30 MİLYON DERECE
Bu başarı, birçok ülkenin ortak çalışmasıyla mümkün oldu. ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Enerji Araştırma Merkezi de katkı sağladı.
Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslendi. Plazma, mikrodalga ısıtma yöntemiyle 30 milyon dereceye kadar ısıtıldı. Bu işlem, “elektron siklotron rezonansı” adı verilen ve füzyon için en verimli ısıtma yöntemiyle yapıldı.
Pelet enjektörü, otomatik atım frekanslarıyla çalışacak şekilde programlandı ki Popular Mechanics’e göre bu da füzyon tarihinde bir ilk.
“BİR DÖNÜM NOKTASI”
Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, gelişmeyi şu sözlerle değerlendirdi:
“Yeni rekor, uluslararası ekip için muazzam bir başarı. Wendelstein 7-X’in potansiyelini etkileyici bir şekilde ortaya koyuyor. Uzun süreli plazmalarda üçlü çarpımı tokamak seviyelerine çıkarabilmek, ticari enerji üretimine uygun bir stellarator geliştirme yolunda çok önemli bir kilometre taşı.”
Bu rekor, insanlığın temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerjiye ulaşma hayalini bir adım daha yaklaştırıyor. Ancak ortak düşünceye göre füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari seviyeye gelmesine halen çok yol var.
