Sevgili Gelişen Kariyerim okuyucuları, bugün sizlerle İngiltere’de temiz enerji alanında çalışan bilim insanları, başta Güneş olmak üzere evrenimizdeki çoğu yıldızın kullandığı füzyon yönteminin Dünya’da gerçekleştirilmesini sağlayacak ilk adımı attılar. Oxfordshire şehrinde inşa edilen, İngiltere’deki araştırmacıların geliştirdiği nükleer füzyon reaktörü geçtiğimiz günlerde ilk kez ateşlendi ve ilk plazmanın başarıyla üretildiği açıklandı. Bu başarı, kolay bir şekilde temiz enerji elde edilebilmesi için yapılan araştırmalara ışık oldu. Haberimize geçmeden önce ilk olarak fisyon ve füzyon tepkimelerini inceleyelim.
İçindekiler
Fisyon ve Füzyon Tepkimeleri
Şu anda Dünya’da bulunan çoğu reaktör nükleer fisyon mantığı ile çalışmaktadır. Fisyonun temeli parçalamaya dayanır. Uranyum ve plütonyum gibi ağır metallerin parçalanmasıyla enerji üretilmesine fisyon denmektedir. Fakat bu süreç gerçekleşirken fazla miktarda radyasyon ortaya çıkmaktadır. Tabi bunun yanında daha temiz bir enerji kaynağı olan ve evrenimizde de yıldızlar tarafından kullanılan fisyon tepkimesinin bir kardeşi vardır. Tabi ki bu, İngiltere’deki reaktörde kullanılan, ayrıca güneşimizin de kullandığı füzyon tepkimesidir. Füzyon, fisyonun aksine parçalamayı değil birleştirmeyi temel alır. Örnek vermek gerekirse, Güneş’in yaptığı gibi, iki hidrojen atomu birleştirilerek helyum atomuna çevrilir. Yani, hafif atomları birleştirerek daha ağır elementler oluşturulmasını sağlar. Bu dönüşüm sırasında kütle kaybı sayesinde enerji ortaya çıkar. Fakat bir füzyon reaksiyonundan öngörülen enerjinin elde edilmesi için
- Reaksiyon düşük sıcaklıkta oluşmalı.
- Yüksek enerji açığa çıkmalı.
- Sahip olduğu kesit büyük olmalı.
- Tepkimeye girecek olan maddelerin bulunabilmesi kolay olmalıdır.
- Yüklü parçacıklar plazmanın yeniden ısıtılması için elde edilmesi gereklidir.
- Farklı tepkimeleri ve sorunları önlemek için enerjisi yüksek olan nötronlar açığa çıkmamalıdır.
Eğer istenilen seviyede bir enerji elde edilebilirse, bu enerji temiz bir enerji olacaktır. Çünkü füzyon tepkimeleri radyasyon yayacak bir kalıntı oluşturmaz. Yani, radyoaktif atıkları güvenle saklamak ciddi bir sorun olmaktan çıkacak. Bu sayede, füzyon reaktörlerinin kurulması çok daha güvenli ve ucuz hale gelecektir.
İlaveten, Uranyum önemli bir kaynak olmaktan çıkacak, stratejik olarak elde etme çabaları son bulacak. Çünkü hidrojeni suyunu parçalayarak enerji üretmek mümkün olduğundan nükleer füzyonun maliyetleri daha da düşecek. Bu küçük bilgilendirmeden sonra asıl konumuza geçelim.
İngiltere Nükleer Füzyon Reaktörüyle İlk Plazmayı Üretti
İngiltere’deki bilim insanları, tabiri caizse Dünya’da yapay bir yıldız oluşturulmasını sağlayabilecek olan ilk plazmayı üreterek önemli bir keşifte bulundu.
Oxfordshire şehrinde inşa edilen nükleer füzyon reaktörü ilk kez ateşlendi ve bu ateşleme başarıyla sonuçlandı. İlk plazma üretildi. Yaklaşık 50 milyon sterline mal olan ve 7 yıldır geliştirilen, MAST Upgrade isimli bu deneysel nükleer füzyon reaktörü, İngiltere’nin Atomik Enerji Kurumu tarafından geliştiriliyor ve finanse ediliyor. MAST Upgrade, 2000-2013 yılları arasında kullanılan MAST reaktörünün geliştirilmiş versiyonudur.
Bu Plazma Enerji Üretimi için Yeterli mi?
Geliştirilme aşamasında olan bu reaktörün, istenilen düzeye gelebilmesi yıllar alacak gibi görünüyor. Fakat bu sorun, bizi öngörüde bulunmaktan alıkoymuyor. Eğer bu reaktör yeteri kadar geliştirilebilirse, neredeyse sınırsız, düşük karbon düzeyine sahip ve temiz bir enerjiye sahip olacağız. Hidrojen gibi hafif elementleri füzyon ile birleştirerek daha ağır elementlere dönüştüreceğiz ve bu sayede fisyon reaksiyonun ortaya çıkardığından da fazla bir enerji elde edeceğiz. Bu enerjiyi ise bizim kullanabileceğimiz düzeye indirgeyerek yani elektrik enerjisine çevrilerek dünyadaki temiz enerji alanındaki sorunlara çözüm olabileceği için kendi alanında öncü olabilecek potansiyele sahiptir.
Peki Bu Enerjiyi Nasıl Elde Edebiliriz?
Füzyon reaksiyonlarından sonra ortaya çıkan enerjiyi ve bu enerjiyi ortaya çıkarabilmek için gerekli olan sıcaklığı elde etmemiz çok zor gibi görünüyor. Mesela, yüksek basınç sayesinde Güneş bu reaksiyonları 14,6 milyon santigrat derece sıcaklıkta gerçekleştirebiliyor. Fakat bu reaksiyonların Dünya’da gerçekleşebilmesi için yaklaşık olarak 100 milyon santigrat dereceye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu farkın oluşmasının sebebi basınç farkıdır. Ayrıca, bu ısıyı elde etsek bile kullanılacak olan makinelerin ve sistemlerin aşırı ısınmasını engellemek için soğutma sistemlerine de ihtiyaç duyulmaktadır. Buna bir çözüm olabilmesi için araştırmacılar, Super-X Divertor ismini taşıyan bir egzoz sistemi geliştirdi. Fakat bu sistemin yüzde yüz olumlu bir sonuç verip vermeyeceği belli değil. Bu sistem başarılı olursa, şu ana kadar geliştirilmiş olan bütün soğutma sistemlerinden 10 kat daha fazla ısı izolasyonu elde edilebilecek. Bu sayede füzyon reaktörü, enerji üretimi için diğer kaynaklara göre daha az maliyete sahip olabilecek.
Füzyon reaksiyonlarının Dünya’da gerçekleşebilmesi sahip olduğumuz teknolojiye bağlı. Bu durumda gerçekleştirilmesi için uygun şartlara sahip olmasak bile, gerçekleşmesi durumunda elde edilecek olan temiz ve sonsuz enerji, çoğu bilim adamını ayrıca Google, Jeff Bezos gibi şirket ve milyarderleri cezbediyor. Bu yüzden, bu tür projelere milyonlarca dolarlık kaynak sağlıyorlar. Tabi ki ABD, Çin, Almanya, Fransa ve Güney Kore gibi dev ülkelerin de bu alana karşı kayıtsız kalması imkânsız olduğundan dolayı büyük yatırımlar yapmaktadırlar. Hatta İngiltere, 2040 yılında dünyanın ilk füzyon santralini kurmayı düşünüyor. Belki de o yıllarda Dünya’dan yapay bir güneş doğabilir.
Bugün sizlere geleceğimize yön verebilecek yeni bir başarının haberi olan “İngiltere, Nükleer Füzyon Reaktörü Sayesinde Plazma Üretti” yazısını paylaştım.
Güneş bilimle doğacak. İyi okumalar dilerim.
Referanslar: Nükleer füzyon, Plazma Üretildi, Wikipedi, Füzyon Reaktör
Uzay ve teknolojiyle ilgili diğer yazılarımıza buradan ulaşabilirsiniz.
