Güneş’in milyarlarca yıldır enerji üretmesini sağlayan nükleer füzyon, geleceğin enerji kaynakları arasında gösteriliyor. Mevcut nükleer santrallerde kullanılan fisyondan farklı olarak füzyonda atom çekirdekleri parçalanmıyor, tam tersine birleştiriliyor. Ortaya çıkan enerji ise oldukça büyük.
Ama işin zor kısmı da tam burada başlıyor. Füzyonun Dünya üzerinde kontrollü biçimde gerçekleştirilebilmesi için plazmanın 100 milyon dereceyi aşan sıcaklıklara çıkarılması ve bu halde kararlı biçimde tutulması gerekiyor. Bilim insanları da yıllardır “tokamak” adı verilen cihazlarla Güneş’in çalışma mekanizmasını laboratuvar ortamında taklit etmeye çalışıyor. Çin şimdi bu çalışmalarında yeni bir eşiği aşmış durumda.
Çin’in Hefei kentinde inşa edilen ve sık sık “yapay güneş” olarak anılan BEST füzyon reaktörünün ana kompleksi tamamlandı. Böylece 2023’te başlayan projede bina inşaatı aşaması geride kalırken, reaktörün kendisinin montaj sürecine geçildi. Açılımı “Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak”, yani Yanan Plazma Deneysel Süper İletken Tokamak olan BEST, Çin’in kontrollü füzyon çalışmalarındaki yeni nesil projelerinden biri. 1 Ekim’de yayımlanan görüntüler, reaktörün ana kompleksinin tamamlandığını ve tesisin kullanıma alındığını ortaya koydu.
Şimdi ise cihazın ana parçalarının bir araya getirilmesi gerekiyor. Temmuz ayından bu yana vakum kabı, soğuk kalkan ve toroidal alan mıknatısları gibi temel bileşenler tesise taşınıyor. Dört parçadan oluşan vakum kabının montajının tamamlandığı, ilk toroidal alan mıknatısının da testlerden geçirildiği bildiriliyor.
BEST’i diğer çalışmalardan ayıran önemli noktalardan biri, sistemin yalnızca yüksek sıcaklıklı plazma üretmeyi hedeflememesi. Projenin asıl amacı, döteryum ve trityum adı verilen hidrojen izotoplarını kullanarak gerçek bir “yanan plazma” ortamı oluşturmak. Böylece füzyondan enerji üretiminin bilimsel ve mühendislik açısından uygulanabilir olup olmadığı test edilecek. BEST ile 20 ila 200 megavat arasında füzyon gücüne ulaşılması hedefleniyor. Bir diğer kritik hedef ise net enerji kazancını göstermek. Yani füzyon reaksiyonundan elde edilen enerjinin, plazmayı ısıtmak için harcanan enerjinin üzerine çıkıp çıkamayacağı görülecek. Projenin 2027 sonuna kadar tamamlanması planlanıyor.
BEST’in nasıl çalışacağını anlamak için tokamakların yapısına bakmak gerekiyor. Füzyonda kullanılan yakıt, milyonlarca derece sıcaklığa çıkarılarak plazma haline getiriliyor. Ancak bu sıcaklıklarda hiçbir katı malzemenin plazmayla doğrudan temas etmesi mümkün değil. İşte burada çok güçlü manyetik alanlar devreye giriyor. BEST’te süper iletken mıknatısların oluşturacağı manyetik alan, plazmayı tokamakın merkezinde hapsedecek ve reaktörün iç yüzeylerine temas etmesini engelleyecek. Füzyon reaksiyonlarının gerçekleşeceği ana bölüm ise yüksek vakum altında çalışan vakum kabı olacak. Bu kabın çevresindeki soğuk kalkan da oldukça kritik bir işleve sahip. Çünkü yaklaşık -269 derece Celsius’ta çalışması gereken süper iletken mıknatıslarla milyonlarca derece sıcaklıktaki plazma arasında ısı yalıtımı sağlanması gerekiyor. Bu nedenle BEST’in yapısı, Çinli mühendislerin kullandığı benzetmeyle, iç içe geçmiş katmanlardan oluşan dev bir termosu andırıyor.
BEST’te döteryum-trityum yakıt karışımı kullanılacak. Bu iki hidrojen izotopu uygun sıcaklık ve yoğunluk koşullarında birleştiğinde helyum çekirdeği ile yüksek enerjili bir nötron ortaya çıkıyor. Açığa çıkan enerji de plazmanın son derece yüksek sıcaklığını korumasına yardımcı oluyor. Böylece reaksiyonun kendi kendini sürdürebileceği “yanan plazma” koşullarının araştırılması mümkün hale geliyor.
Ana kompleksin tamamlanması BEST projesi açısından önemli bir mühendislik kilometre taşı. Ancak en zorlu bölüm henüz geride kalmış değil. Reaktörün içindeki vakum kabı, soğuk kalkan, süper iletken mıknatıslar ve diğer hassas sistemlerin belirli bir sırayla, oldukça dikkatli biçimde bir araya getirilmesi gerekiyor. Proje başarılı olursa Çin, füzyon araştırmalarında yüksek sıcaklıklı plazma üretmek ve bunu uzun süre hapsetmekten bir sonraki aşamaya geçmiş olacak. Yani gerçek bir füzyon güç üretimi gösterimine yönelik önemli bir deney gerçekleştirilmiş olacak.
Derinlemesine Analiz, Teyitli Haber! Tıkla ve favori kaynağın yap.
Google Play
App Store
10:11
Haberi Paylaş
İLGİLİ HABERLER
YORUM YAZ