Kore Füzyon Enerjisi Enstitüsü’nün (KFE) Kore Süper İletken Tokamak İleri Araştırması (KSTAR- Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) füzyon reaktörü ilk kez Güneş’in çekirdeğinin yedi katı sıcaklığa ulaştı. Aralık 2023’ten Şubat 2024’e kadar süren testlerde reaktörün 48 saniye boyunca 100 milyon santigrat derece iyon sıcaklığına ulaştı açıklandı. Ayrıca, yaklaşık 100 saniyenin üzerinde bir süre için yüksek hapsetme moduna (H-modu) ulaşıldığı belirtildi. Bu da yeni bir rekor anlamına geliyor. Güne Kore, KSTAR füzyon reaktöründe rekorlara devam ediyor
Bilim insanları için füzyon enerjisini mümkün kılmak artık bir hayal değil, bir realite. Ancak mevcut zorluk, füzyon reaksiyonlarının en aktif şekilde gerçekleştiği yüksek sıcaklık ve yüksek yoğunluklu plazmaları uzun süreler boyunca stabil bir şekilde sürdürebilmek. Füzyon araştırmacıları bunu başarabilmek için KSTAR gibi füzyon aletlerini kullanarak çeşitli plazma deneyleri yürütüyor.
KSTAR ilk kez 2018’de 100 milyon derecelik plazmaya ulaşmış ve 2021’de 100 milyon derecelik iyon sıcaklığına sahip plazmayı 30 saniye boyunca sürdürerek rekor kırmıştı. Yapılan son testlerde KSTAR, 48 saniye boyunca 100 milyon santigrat derece sıcaklığı korumayı başararak yeni bir rekora imza attı. Referans olması açısından, Güneş’in çekirdeğinin sıcaklığı 15 milyon santigrat derece seviyesinde. Ek olarak 102 saniyelik H-modu başarımı da oldukça önemli. H-modu, düşük hapsetme moduna göre daha iyi hapsedilen kararlı bir plazma durumu olarak açıklanabilir.
Başarının perde arkası
KSTAR’ın son başarıları aslında bundan birkaç ay önceki haberimiz dayanıyor. Bilim insanları KSTAR’da bulunan tokamak için tungsten yönlendiricileri kullanmaya başlamışlardı. Geçtiğimiz yıl kurulumları tamamlanan bu yeni yönlendiriciler reaktörün ısı akısı limitini iki kat artırıyor. Karbon bazlı önceki yönlendiricilerle karşılaştırıldığında, yeni tungsten yönlendiriciler benzer ısı yükleri altında yüzey sıcaklığında sadece yüzde 25 artış gösteriyor. Bu deneyler sayesinde KSTAR ekibi, tungsten yönlendiricilere geçişin başarılı olduğunu ve planlandığı gibi çalıştıklarını kanıtladı. Bilmeyenler için tungsten; tüm metaller arasında en yüksek erime noktasına sahip ve daha uzun H-modu için bu önemli. KSTAR’ın nihai hedefi, 100 milyon derecenin üzerindeki iyon sıcaklıklarıyla 300 saniyelik plazma çalışmasına ulaşmak. Bu hedefe 2026 yılına kadar ulaşılması planlanıyor. Bu kapsamda ek tungsten plazma kaplama bileşenlerinin kurulması ve cihaz performansını iyileştirmek için yapay zeka teknolojisinden yararlanılarak gerçek zamanlı geri bildirim kontrolünün sağlanması amaçlanıyor.
Füzyon enerjisi ve reaktör testleri tüm dünya genelinde halen birer “test” olmaktan fazlası değil. Tungsten yönlendiricilerin başarısı Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesi için çok değerli veriler sağlayabilir. ITER, aralarında Kore, Çin, ABD, AB ve Rusya’nın da bulunduğu onlarca ülke tarafından Fransa’da inşa edilen 21,5 milyar dolarlık akılalmaz bir proje. Ancak dünyanın en büyük füzyon projesinin başı maliyetler nedeniyle büyük belada. Tüm gecikmelere rağmen ITER’in ilk plazmasını 2025’te elde etmesi, 2035’te ise tamamen devreye girmesi bekleniyor.
Kore Füzyon Enerjisi Enstitüsü Başkanı Dr. Suk Jae Yoo, bu araştırmanın füzyon DEMO reaktörü için gerekli çekirdek teknolojilerin elde edilmesine yeşil ışık yaktığını belirterek, “ITER’in işletilmesi ve gelecekteki DEMO reaktörlerinin inşası için gerekli çekirdek teknolojilerini garanti altına almak için elimizden geleni yapacağız” dedi.