Nükleer Füzyon Konusunda Önemli Gelişmeler

Günümüzde nükleer enerji, uranyum yakıtı atomlarının parçalanması (fisyon) yoluyla elektrik üretimi sağlıyor. Bu yöntem, karbon salınımı yapmıyor ancak tehlikeli radyoaktif atıklar üretme riski taşıyor. Bilim dünyasında uzun süredir üzerinde çalışılan çözüm ise nükleer füzyon olarak öne çıkıyor.
Füzyon, Güneş'te de meydana gelen bir süreçtir; hidrojen çekirdekleri, aşırı sıcaklık ve basınç altında birleşerek helyuma dönüşmekte ve bu sırada büyük miktarda enerji açığa çıkarmaktadır. Füzyon, karbonsuz, temiz ve neredeyse sonsuz bir enerji kaynağı vaat ederken, fisyona göre çok daha az radyoaktif atık üretmektedir.
Fakat bu teknoloji henüz deneme aşamasındadır. Bilim insanları, ağırlıklı olarak 'tokamak' olarak adlandırılan ve plazmayı manyetik alanla bir halka şeklinde tutan reaktörler üzerinde çalışmalarını yoğunlaştırmışlardır.

Tokamakların yanı sıra, daha karmaşık bir yapı olan "stellarator" tipi reaktörler de önemli bir aday olarak değerlendirilmektedir.
DÜNYA REKORU KIRILDI

Almanya'daki Wendelstein 7-X tipi stellarator reaktörü, nükleer füzyon alanında yeni bir dünya rekoru elde etti. Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü'nün yürüttüğü deneyde, bu gelişmiş reaktör 43 saniye boyunca kararlı bir plazma reaksiyonu sürdürebildi.
Bu rekor, yalnızca stellarator'lar için değil, tüm füzyon reaktörleri arasında bugüne kadarki en uzun plazma sürelerinden biri olmaktadır. Daha önce Japonya’daki JT60U tokamakı ve İngiltere’deki JET tokamakı da benzer başarılar göstermişti.
Wendelstein 7-X’in ulaştığı başarı, bilim dünyasının oldukça önem verdiği "üçlü çarpım (triple product)" düzeyini tokamak seviyelerine taşımıştır.

Üç kritik faktör şunlardır:
- Plazmadaki iyon yoğunluğu
- İyonların sıcaklığı
- Enerjinin plazmada ne kadar süreyle hapsolduğu (ısı yalıtımı süresi)

43 saniyelik deneyde, bu değerler füzyonun ticari üretime geçişi için gerekli eşiğe hiç olmadığı kadar yaklaştı.
30 MİLYON DERECE ISI

Bu önemli başarı, birçok ülkenin ortak çabalarıyla elde edildi. ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. Ayrıca, İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Enerji Araştırma Merkezi de deneyde katkıda bulundu.
Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslenmiştir. Plazma, mikrodalga ısıtma yöntemiyle 30 milyon dereceye kadar ısıtıldı. Bu işlem, "elektron siklotron rezonansı" adı verilen ve füzyon için en verimli ısıtma yöntemi ile gerçekleştirildi.

Pelet enjektörü, otomatik atım frekansları ile çalışacak biçimde programlandı. Bu özellik, Popular Mechanics'e göre füzyon tarihinde bir ilki temsil etmektedir.
"BİR DÖNÜM NOKTASI"

Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, durumu şu şekilde değerlendirdi:
“Yeni rekor, uluslararası ekip için muazzam bir başarı. Wendelstein 7-X’in potansiyelini etkileyici bir biçimde ortaya koyuyor. Uzun süreli plazmalarda üçlü çarpımı tokamak seviyelerine çıkarabilmek, ticari enerji üretimi için uygun bir stellarator geliştirme yolunda önemli bir kilometre taşı.”
Bu rekor, insanlığın temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerjiye ulaşma hedefini bir adım daha ileriye taşımaktadır. Ancak genel görüşe göre, füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari düzeye erişmesi için hala kat edilmesi gereken uzun bir yol bulunmaktadır.