Özellikle son yıllarda bilim dünyası füzyon enerjisinde ciddi başarılara imza atıyor. Nükleer füzyon, insanlık için önemli zira ortada sınırsız enerji söz konusu. Nükleer füzyona örnek olarak Güneş‘in çekirdeğinde gerçekleşen reaksiyonları verebiliriz. Füzyon enerjisinden yararlanmak, sera gazı emisyonu ya da uzun ömürlü radyoaktif atık üretmediği için uzun zamandır bilim insanlarının ve araştırmacıların hedefi olmuştur. Ancak füzyon enerjisi üretmenin önünde yüksek sıcaklık ve basınç gereksinimi, plazma kararsızlığı, maliyet, ölçeklenebilirlik ve enerji dengesini bulma gibi çeşitli engeller bulunmakta. Kısaca, füzyonu oluşturmak için verdiğimiz enerjiden daha fazlasını sürekli olarak şimdilik elde edemiyoruz. Geçtiğimiz yıl ABD’de nükleer füzyonda verilen enerjinin miktarından daha fazla enerji elde edilse de aşılacak engeller önümüzde duruyor. Yapılan yeni bir çalışmada ise bir başka önemli adım atıldı. Bilim insanları küçük bir reaktörde çok yüksek sıcaklıklara erişti.
Nükleer füzyonda yeni adım
Füzyonu başarmak için farklı reaktör tipleri bulunuyor, bunlardan birisi de tokamak temelli olanlar. Tokamaklar, esasında manyetik hapsetme füzyonunda kullanılan bir cihaz olarak özetlenebilir. Bu reaksiyonlarda, reaktör çekirdeğindeki füzyon yakıtının sıcak plazmasını kontrol etmek ve hapsetmek için güçlü bir manyetik alan kullanılıyor. Ana hedef, füzyon reaksiyonlarının sürekli olarak gerçekleşebileceği ve sınırsız bir enerji kaynağı sağlayan kararlı bir plazma durumunu sürdürebilmek. Bunun için de son derece yüksek sıcaklıklar gerekiyor. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı (ORNL), Princeton Plazma Fiziği Laboratuvarı (PPPL) ve Tokamak Energy araştırmacıları tarafından yapılan yeni bir çalışma, füzyon enerjisi araştırmalarında önemli bir başarıya imza atıyor. Ekip, füzyon enerji santrallerinin ticari düzeyde enerji üretebilmesi için gerekli olan yaklaşık 100 milyon santigrat derece sıcaklığa ulaşmayı başardı. Bu başarı ve kullanılan ST40 adındaki cihaz tamamıyla benzersiz zira, diğer füzyon cihazlarına göre çok daha küçük ve daha küresel bir plazmaya sahip.
Ticari füzyon santralleri için umut verici
Araştırmacılar bu sonuçları elde etmek için, 1990’larda TFTR tokamakta 10 milyon watt’tan fazla füzyon gücü üreten TFTR tokamaktakine benzer bir yaklaşım kullandı. Ekip, plazmayı ısıtmak için 1,8 milyon watt yüksek enerjili nötr parçacık kullandı. Plazma boşalması ya da füzyon reaksiyonlarının aktif olarak gerçekleştiği süre sadece 0,15 saniye olmasına rağmen, çekirdekteki iyon sıcaklıkları 100 milyon santigrat derecenin üzerine çıktı. Sonuçlar, kompakt yüksek alanlı küresel tokamaklara dayalı füzyon enerji santrallerinin gelecekteki gelişimi için umut veriyor. Bu gelişmeler, sürdürülebilir ve temiz enerji üretimi için umut verici bir yol sunan daha verimli ve ekonomik olarak uygulanabilir füzyon enerjisi çözümlerine yol açabilir.