Nükleer Füzyon Çalışmalarında Yeni Gelişme

ABD’de Ulusal Ateşleme Tesisi’nde bilim adamları nükleer füzyon çalışmalarında önemli aşama kaydetti. Neden nükleer füzyon çalışmaları yapılıyor? Yararları ne? Deneyler nasıl yapılıyor? Nükleer füzyon santralleri kurulacak mı? Cevapları haberimizin devamında.

A- A+

26.10.2013 tarihli yazı 17499 kez okunmuştur.

California eyaletindeki Livermore'da yer alan Ulusal Ateşleme Tesisi'nde (NIF) araştırmacılar 192 lazer ışınıyla Hidrojen atomlarını ısıtıp sıkıştırarak füzyon reaksiyonunu gerçekleştirdiler.

Füzyon reaksiyonundan elde edilen enerjinin harcadıkları enerjiden fazla olması bekleniyordu ve yapılan deneyler sonuç verdi. Füzyon reaksiyonlarından elde edilen enerji, harcadıkları enerjiyi ilk kez geçti. Bu olay gelecekte nükleer enerji kullanmayı planlayan ülkeler için önemli gelişme niteliğinde.

Hidrojen atomlarını 40 milyon derece sıcaklık ve kurşun elementinin 100 katına denk yüksek basınçla kaynaştırarak helyum atomlarına dönüştüren nükleer füzyon santralleri, dünya ekonomisi için inanılmaz boyutlarda enerji üretecek.

► İlginizi Çekebilir: 14 Yaşındayken Bir Füzyon Reaktörü Yaptım! - Nükleer Füzyon | TED Hikayeleri

Temiz ve yenilebilir bir enerji kaynağı olan Güneş’ten gelen ışınlar sayesinde güneş panellerini kullanarak elektrik elde ediyoruz. Peki güneş enerjisinden enerji üretmek varken nükleer enerjiden elektriği üretmenin mantığı ne? Çünkü Güneş’e de enerjisini veren nükleer füzyon. Gelecekte Dünya’da füzyonla enerji üreten yapay bir Güneş neden yapılmasın? Çünkü güneş enerjisinin kaynağı da füzyon reaksiyonu. Güneş’in çekirdeğinde gerçekleşen nükleer tepkimeler yıldızımızın ısı ve ışık saçmasını sağlıyor. Bu yüzden güneş enerjisinden elektrik üretmek yerine, doğrudan nükleer füzyondan elektrik üretmek kulağa mantıklı geliyor.

Deneyler Nasıl Yapılıyor?

Bilim adamları füzyon reaksiyonunu başlatmak için 192 lazer ışınını yanma odacığına gönderdiler. Yanma odacığı bir çubuk boyutunda içi boş ince bir silindir şeklinde. Hohlraum olarak adlandırılan bu küçük ve ince silindir, sıvılaştırılmış gaz soğutma sistemiyle -259 dereceye kadar soğutuluyor.

hohlraum

Süper soğuk yanma odacığının içinde rulman bilyesi boyunda küçük bir kapsül yer alıyor. Bu kapsülün içinde füzyon yakıtı olarak iki hidrojen atomu izotopu (1 döteryum ve 1 trityum: D-T) bulunuyor. Hidrojen atomu izotopları aşırı sıkışıp kaynaştıklarında nükleer füzyon meydana geliyor ve büyük enerji açığa çıkıyor. NIF füzyon sürecinde iki hidrojen atomu çekirdeği birbirine yapışarak bir Helyum atomu oluşturuyor.

►İlginizi Çekebilir: Nükleer "Alternatif" mi? | Nükleer Enerji Nedir?

Aslında lazer ışınları füzyon yakıtını doğrudan ısıtmıyor. Bunun yerine hohlraum yanma odacağını ısıtıyor. Termonükleer bir bomba gibi aşırı ısınan hohlraum‘dan yayılan X ışınları ise, füzyon yakıtını taşıyan kapsülü ısıtarak füzyon reaksiyonunu başlatıyor.

NIF Tesislerindeki deneylerde ışın topundan çıkan lazer ışınlarının oluşturduğu enerji ile yanma odacığında(hohlraum) oluşturduğu X ışınları kapsüldeki hidrojen yakıtını sıkıştırarak Güneş’in çekirdeğinde etkili olan basınca eşdeğer bir basınç uyguluyor ve kapsülün sıcaklığını bir anda 40 milyon dereceye yükseltiyor. Bu da kapsülde nükleer füzyon tepkimesini başlatıyor.

Güneş’e de gücünü veren kontrollü füzyon, sınırsız ve son derece ucuz bir enerji kaynağı olarak kabul ediliyor. Ancak füzyon enerjisinin kullanılabilmesi için füzyon santrallerinin tükettiklerinden çok daha fazla enerji üretmeleri gerekiyor. Nükleer füzyon, halihazırda kullanılan nükleer enerjiden son derece farklı. Nükleer enerji, atomları parçalayarak elde edilirken nükleer füzyon, atomları sıkıştırarak sağlanıyor.

Geleceğin enerji kaynağı olarak görülen kontrollü nükleer füzyon için Avrupa’da da milyarlarca avroluk bir tesis inşa ediliyor. Fransa’nın Cadarache bölgesinde kurulan ITER Tesisi, NIF’ten farklı bir yöntem izleyecek ve sıcak füzyon yakıtını elde etmek için manyetik alandan yararlanacak.

Kaynak:

► bbc.co.uk