Nükleer füzyon yoluyla üretilen sınırsız ve temiz enerji beklentisinin gerçekleşebilmesi, teknolojinin merkezinde bulunan tepkimelerin sürdürülebilir olmasına dayanıyor. ABD Ulusal Ateşleme Tesisi’nden bilim insanları; yüksek güçlü bir lazer kullanarak “yanan plazma” elde etti ve yakıtın reaksiyonları sürdürmek için gereken ısının çoğunu nasıl sağlayabildiğini kısa bir süreliğine olsa da gösterdi.
2009 yılından beri California’da bulunan National Ignition Facility’de (Ulusal Ateşleme Tesisi) nükleer füzyon teknolojisi üzerinde çalışılıyor. Bu teknoloji, güneşte meydana gelen reaksiyonları taklit ediyor ve iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturması sağlanıyor. Ancak, ; bu reaksiyonun gerçekleşmesi için çok büyük miktarda enerji gerekiyor. Uzmanlar bu alandaki genel amaçlarının, füzyon reaksiyonlarının birincil ısı kaynağı haline gelmesini sağlamak ve kendi kendini sürdüren bir nükleer füzyon formu ve devam eden enerji üretimi yaratmak olduğunu belirtti.
Hedefin geometrisi değiştirildi
Ulusal Ateşleme Tesisi’nde Kasım 2020 ve Şubat 2021’de gerçekleştirilen deneylerin sonucunda bu amaca yönelik küçük ama kritik adımları doğrulandı. Buna göre, bilim insanları hedefin geometrisini ve enerjinin lazer ışınları arasında transfer edilme şeklini değiştirdi. Ayrıca yakıta odaklanan lazer enerjisi miktarını artırmayı da içeren kurulumda birkaç değişiklik yaptı. Böylece yakıtı sıkıştıran, ısıtan ve kendi kendine ısınan plazmanın oluşturulmasını sağlayan patlama sürecini kontrol etmenin yeni bir yolu keşfedildi.
Ulusal Ateşleme Tesisi’nde yanan bir plazma oluşturmak son derece karmaşık bir içe doğru patlama sürecine dayanıyor. Tesisin lazerinden gelen bir ışın, 5 bin fitlik bir yol boyunca yönlendiriliyor ve yarım inçten daha kısa bir yakıt kapsülüne aktarılmadan önce mercekler tarafından büyütülüyor. Yakıt, yanan bir plazma durumunu sürdüren konsantrasyona ulaşana kadar, yakıtın aşırı derecede sıkıştırılmasını veya içe doğru patlamasını anlık bir reaksiyon izliyor.
Önemli bir kilometre taşı
Araştırma ekibinden fizikçi Annie Kritcher, bu deneyler sırasında bir füzyon araştırma tesisinde ilk kez, yakıttan füzyon reaksiyonlarını başlatmak için gerekenden veya yakıt üzerinde yapılan iş miktarından daha fazla füzyon enerjisinin yayıldığı, yanan bir plazma durumuna ulaştıklarını ifade etti. Ekipten bir başka isim olan Alex Zylstra ise on yıllar boyunca yapılan füzyon deneylerinin plazmayı ısıtmak için büyük miktarlarda “harici” ısıtma kullanarak füzyon reaksiyonları ürettiğine dikkat çekerek “İlk kez, füzyonun kendisinin sağladığı bir sistemimiz var. Bu, daha da yüksek füzyon performansı seviyelerine giden yolda önemli bir kilometre taşı..” şeklinde konuştu.
Her ne kadar plazmanın ömrü sadece nanosaniyelerle ölçülse de yanan plazmanın elde edilmesi, sürecin enerji üretmek için kendi kendini beslemeye devam ettiği nükleer ateşlemeye doğru önemli bir adım olarak kabul ediliyor.
Kaynak: https://newatlas.com/energy/nuclear-fusion-breakthrough-burning-plasma-first-time/
