Bilim adamları, laboratuvarda sınırsız enerji İçin umut veren ‘mini yıldız’ yaratıyor.

Bilim adamları, güneşten on kat daha sıcak bir yıldızın eşdeğerini yarattılar. Bu da sınırsız, kirletmeyen enerji umutlarına yol açtı.

İngiltere’de bilim adamları, potansiyel olarak sınırsız düşük karbonlu enerji kaynaklarının mümkün olacağı umuduyla laboratuvarda güneşten on kat daha sıcak bir “mini yıldız” yarattılar.

Ancak nükleer füzyon süreciyle güvenilir ve çevreyi kirletmeyen elektrik üretmek mümkün mü? Maalesef bunun için hala onlarca yıl beklememiz gerekebilir.

Göz açıp kapayıncaya kadar süren, çok kısa bir deneydi.

İngiltere’nin merkezindeki Oxford yakınlarında bulunan Joint European Torus (JET) tesisinden bir ekip, enerji üretiminde kendi dünya rekorunu kırdıklarını duyurdu.

Birleşik Krallık Atom Enerjisi Kurumu (UKAEA), Aralık ayında beş saniyeden fazla bir sürede, 59 megajul enerji ürettiklerini açıklamıştı. JET’in operasyon yöneticisi Joe Milne ise, bunun 35.000 eve beş saniye boyunca güç verebilecek yeterlilikte olduğunu açıkladı. Bu güç miktarı aynı zamanda 60 su ısıtıcısını kaynatmak için yeterli düzeyde.

Bu görünürde az bir güç miktarı olsa da, bilim adamları bunun reaktör tasarımına uygulanabilir olduğunu ve büyütülebileceği açıklamasında bulundular.

‘Mini yıldız’ oluşturuldu

Dr. Miles BBC’ye yaptığı açıklamada, “JET deneyleri bizi füzyon gücüne bir adım daha yaklaştırdı” dedi.

“Makinemizin içinde mini bir yıldız oluşturabileceğimizi, onu orada beş saniye tutabileceğimizi ve yüksek performans elde edebileceğimizi gösterdik, bu da bizi gerçekten yeni bir boyuta taşıyor.”

UKAEA ise sonuçların “füzyon enerjisinin güvenli ve sürdürülebilir düşük karbonlu enerji sağlama potansiyelinin dünya çapındaki en açık göstergesi” olduğunu söyledi.

Tokamak nedir?

Deneyler için kullanılan çörek şeklindeki makineye tokamak deniyor.  JET sahası dünyadaki en büyük operasyonel makine.

Her bir JET nükleer füzyon süreci sadece 0.1 miligram döteryum ve trityum içeriyor. Her ikisi de hidrojen izotopları. Döteryum ağır hidrojen olarak adlandırılıyor ve plazma oluşturmak için güneşin merkezinden on kat daha yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılıyor.

Bildiğimiz üzere yeryüzündeki hiçbir malzeme bu tür sıcaklıklara dayanamıyor. Bunun üstesinden gelmek için plazma, dönerken mıknatıslar kullanılarak yerinde tutuluyor, kaynaştırılıyor ve ısı olarak muazzam enerjiyi serbest bırakıyor.

Füzyon, kontrolden çıkmış bir süreci başlatamayacağı için doğası gereği güvenli. Döteryum deniz suyunda serbestçe bulunurken, trityum nükleer füzyonun bir yan ürünü olarak hasat edilebiliyor. Kömür, petrol veya gaz yakmaktan yaklaşık dört milyon kat daha fazla enerji açığa çıkarıyor. Tek atık ürün ise helyum.

Açıklanan sonuçlar, JET mıknatıslarının bile aşırı ısınmasına neden olacak şekilde beş saniye boyunca füzyon oluşturabilme yeteneğini ortaya koyuyor.

Uygulanabilir füzyon için yolun yarısındayız

JET’in daha büyük ve daha gelişmiş bir versiyonu şu anda güney Fransa’da inşa ediliyor. Oxford’da ulaşılan sonuçlar site faaliyete geçtiğinde, ki muhtemelen 2025’e kadar, çok işe yarayacak.  ITER, işlemin 300 saniyeden daha uzun bir süre devam etmesini sağlayacak süper iletken elektromıknatıslarla donatılacak. Her yıl AB ülkelerinden, İngiltere, İsviçre ve Ukrayna’dan ve dünyanın dört bir yanından yaklaşık 350 bilim insanı JET deneylerine katılıyor.

Dr. Milnes, JET’in yakında yüzde 80’i tamamlanmış olan füzyon çubuğunu ITER’e devredeceğini söyledi. Ayrıca Dr. Milenes, “Bu başarılı olursa, JET’te elde ettiğimiz sonuçları burada da elde edeceğimizi düşünüyoruz, paralel olarak enerji santrali tasarımları geliştirebiliriz … yani muhtemelen uygulanabilir füzyon için yolun yarısındayız” dedi.

Ancak tabii füzyon, dünyanın enerji sıkıntılarını bir gecede çözmeyecek. ITER’de her şey yolunda giderse, prototip bir füzyon santralinin devreye girmesi 2050’yi bulacak. Böyle bir tesis, belki de her şeyden önemlisi, sera gazı üretmeyecek. Yalnızca çok sınırlı ve kısa ömürlü radyoaktif atık üretecek.

Ancak birçok ülke 2050 yılına kadar net sıfır emisyon taahhüdüne sahip. Yani emisyon azaltımını, füzyon teknolojisinin yardımı olmadan başarmak zorunda kalacaklar.

Füzyon araştırması Soğuk Savaş’ın olumlu bir sonucu

Füzyon enerjisi konusunda uluslararası işbirliği tarihsel olarak çok uzak değil aslında. Çünkü atom santrallerinde kullanılan nükleer füzyonun aksine, bu teknoloji silahlanmada kullanılmıyor. Fransa merkezli mega proje ITER; Çin, AB, Hindistan, Japonya, Güney Kore, Rusya ve ABD’yi de kapsıyor.

ITER’de bilim ve operasyon başkanı Tim Luce, projenin 1980’lerde ABD başkanı Ronald Reagan ile Sovyet lideri Mihail Gorbaçov arasındaki nükleer silahsızlanma konulu görüşmelerden ortaya çıktığını söyledi. AFP’ye verdiği demeçte şunu özellikle belirtiyor;  “… üzerinde anlaştıkları tek şey füzyonu bir işbirliği olarak kullanmaktı”. Ayrıca şunu ekliyor: “Bir şekilde füzyon, birbirinden farklı devlet kurumlarını bir araya getirecek ve aslında ülkelerin bu konuda birlikte çalışmak isteyecekleri kadar bilimsel bir çekiciliğe sahip.”

1950’lerde Sovyet Rusya’da ilk icat edildiklerinden bu yana onlarca tokamak (Nükleer kaynaşım halkası) inşa edilmesine rağmen, hiçbiri henüz konulandan daha fazla enerji üretmeyi başaramadı. En son sonuçlar, üretilen enerji miktarının yaklaşık üç katını kullanıyor.  Newcastle Üniversitesi’nde enerji dönüşümü profesörü olan Ian Fells, Çarşamba günü elde edilen sonuçların, “füzyon araştırmalarında bir dönüm noktası” olduğunu söyledi. Projede yer almayan Prof Fells ayrıca, “Artık bunu karbonsuz elektriğe dönüştürmek ve iklim değişikliği sorununu azaltmak mühendislere kalmış” diye ekledi.

Daha az kirleten, sürdürülebilir büyümeye katkı sağlayabilecek enerji dünyanın kaderini değiştirecek. Her ne kadar çok kısa sürede bu gerçekleşemeyecek olsa da varış noktası görüldü diyebiliriz. Umarız beklediğimizden kısa sürede geliştirilebilir ve bizim fosil yakıtlara vedamızı kolaylaştırabilir.

Opinyu 07.05.2022