Bilim ve teknoloji bloğu

10.10.2013

Füzyon Alanında Umut Vadeden Gelişme


 Güneşe de gücünü veren nükleer füzyon sınırsız bir güç kaynağı olabilir. Ancak bunu elde edebilmek için füzyon reaktörlerinin harcadığından daha fazla enerji üretmesi gerekir. Amerika'daki Ulusal Ateşleme Tesisi (NIF) araştırmacılarının bulguları bu amaca ulaşmak konusunda bir umut ışığı yaktı. Kaliforniya Livermore'daki NIF araştırmacıları dünyanın en güçlü lazerinin ürettiği 192 ışın demetini füzyon reaksiyonunu başlatacak olan hidrojeni ısıtıp sıkıştırmak için kullanıyor.

NIF Füzyonu


 

  • Hohlraum adlı kabın içine 192 lazer
    demeti odaklanıyor
  • Kabın içinde çok soğuk ve katı hidrojen
    izotopu karışımı bulunuyor
  • Kaba çarpan lazer kabın X-ray ışını
    saçmasına neden oluyor
  • X-ray ışınları yakıtı yüksek sıcaklıklara
    çıkarıyor
  • Eğer yakıtın sıcaklığı ve basıncı uygunsa
    füzyon gerçekleşiyor
 Eylül ayında yapılan bir deney sırasında dünyada ilk kez reaksiyonu başlatmak için kullanılan enerji miktarı yine reaksiyon sayesinde elde edilen enerjiden düşük çıktı. Bu sonuç araştırma merkezinin amacı olan "ateşleme" hedefine yani nükleer füzyonun lazerlerin sağladığı kadar enerji üretmesi amacına tam oturmuyor. Bunun sebebi sistemin "verimsiz" olması yani lazerler tarafından üretilen tüm enerjinin yakıta aktarılamaması. Ama bu gelişme yine de birkaç yıl içinde füzyon alanındaki en anlamlı gelişme olarak yorumlanıyor, bu da NIF araştırmacılarının ateşleme gerçekleştirip kendi kendine sürdürülebilen bir füzyon tepkimesi elde etmek amacına bir adım daha yaklaştığını gösteriyor. Araştırmacılar yaklaşık yarım yüzyıldır kontrollü bir füzyon tepkimesi için uğraşıp başarısız oluyor. NIF araştırmacılarının füzyon alanında beklenen kırılma noktasını sağlaması umuluyor.
 2009 yılında NIF sorumluları 30 Eylül 2012'de net enerji üreten bir füzyon tepkimesi gerçekleştirmeyi planlamışlardı ancak öngörülemeyen teknik problemler yüzünden planlanan tarih yakalanamadı, reaksiyon sonrası elde edilen güç matematiksel hesaplamaların öngördüğü değerden çok daha düşük çıktı. Daha sonra 3,5 milyar dolarlık tesis hedefini değiştirip füzyon araştırmalarından tesisin önceden de hedefleri arasında olan nükleer silah araştırmalarına yöneldi. Ancak son araştırmalar matematiksel hesaplamaların doğru olduğunu gösterdi ve bu da NIF araştırmalarına ve dolayısı ile füzyon araştırmalarına taze kan sağlayacağı öngörülüyor.
 Füzyon su anda kullanılan ve atomu parçalayan fisyonun aksine atomları birbirine kaynaştırarak enerji üretiyor. Lawrence Livermore Ulusal Araştırma Laboratuvarına bağlı NIF aralarında miyarlarca dolarlık ve Fransa'nın Caradahhe bölgesinde inşa edilen ITER projesi de dahil dünyadaki sayılı füzyon araştırma merkezlerinden biridir. Ancak ITER NIF'ten farklı olarak lazer yerine manyetik hapsetme yöntemi kullanıyor.

Çeviri: C. Caner Telimenli

(BBC)

NIF füzyon reaktörü ve 500 Terawatt Lazeri