ABD Enerji Bakanı Jennifer Granholm, sınırsız ve temiz füzyon enerjisinin gelişimine yönelik büyük bir bilimsel buluş gerçekleştirdiklerini duyurdu. Granholm, buluş için "Bu 21. yüzyılın en etkileyici bilimsel başarılarından biri" açıklamasını yaptı. Peki bu bilimsel buluş nedir ve gerçekten insanlık için önemli bir adım mı?
Nükleer füzyon nedir?
Aslında insanlar nükleer füzyonu her gün deneyimliyor. Bu genellikle güneşin ve diğer yıldızların ısı ve ışığını ortaya çıkaran bir süreçtir. Kısaca, hafif atomların bir araya gelerek daha ağır atomlar üretmesini ve bu süreçte büyük miktarlarda enerji açığa çıkarmasını anlamına gelir. Bunu bireysel olarak yapmak ciddi bir mühendislik gerektirir. Kaliforniya'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı'nda bulunan Ulusal Ateşleme Tesisi'nde (NIF) zayıf bir lazer ışını bölünür ve enerji 192 lazer ışını verecek şekilde yükseltilir. Bunlar, hohlraum adı verilen küçük bir altın kutunun duvarlarını 3m santigrat derecenin üzerinde ısıtmak için kullanılır ve X-ışınlarının yayılmasına neden olur.
Bu X-ışınları hohlraum içinde bulunan ve hidrojenin iki formu olan döteryum ve trityum içeren milimetre boyutundaki bir kapsülü ısıtıyor. Isı, kapsülün yüzeyinin dışarı doğru patlamasına neden olarak içindekileri patlamaya zorlar. Başka bir deyişle döteryum ve trityum çok yüksek basınç ve sıcaklıkta hızla bir araya gelmeye zorlanır.
Sonuçta yakıtın en sıcak kısmında füzyon meydana gelir ve helyum çekirdeklerinin oluşmasına neden olur. Bir helyum çekirdeği, bir döteryum ve bir trityum çekirdeğinin birleşiminden biraz daha az kütleye sahip olduğundan, kütle farkı bir enerji patlaması olarak açığa çıkar. Doğru koşullarda, bu süreçte üretilen helyum çekirdekleri kinetik enerjilerini kalan yakıta aktararak onu ısıtabilir ve daha fazla füzyonu tetikleyebilir.
Bu çok fazla bir enerji mi?
Guardian'ın haberine göre bulunan bu füzyon enerji çok büyük bir enerji sayılmaz.
Neden herkes bu kadar heyecanlı?
Nükleer füzyon araştırmaları 70 yıldır devam ediyor ve bilim insanları ilk kez ateşlemeyi yani pozitif bir enerji kazancını göstermeyi başardılar. Sonuçlar, enerji üretmek için lazer füzyonu kullanmanın gerçekten mümkün olduğunu gösteriyor. Bu teknolojiyi geliştirmek için araştırmaları teşvik edecek çok önemli bir prensip kanıtı. Bu önemli çünkü nükleer füzyonun sonunda neredeyse sınırsız, güvenli ve temiz bir enerji kaynağı sağlayacağı umuluyor.
Evlere enerji sağlanabilecek mi?
Son deneylerde sadece az miktarda fazla enerji üretildi ve ilk etapta lazerlere güç sağlamak için yaklaşık 500MJ gibi çok fazla enerji gerekti. Nükleer füzyonun bir su ısıtıcısına bile güç sağlamak için kullanılabilmesi adına bu tür reaksiyonların saniyede yaklaşık 10 kez olmak üzere çok daha yüksek bir frekansta gerçekleşmesi ve çok daha ucuza mal olması gerekiyor.
Imperial College London'da plazma fiziği profesörü olan Jeremy Chittenden Guardian'a verdiği demeçte "NIF üzerinde yapılan deneyler bilimsel ateşleme sürecini ve bunun nasıl yüksek füzyon enerjisi kazanımına yol açtığını gösteriyor, ancak bunu bir güç istasyonuna dönüştürmek için bu koşullara ulaşmak üzere daha basit yöntemler geliştirmemiz gerekiyor. Atalet füzyonunun bir füzyon güç kaynağı olarak gerçekleştirilebilmesi için bu yöntemlerin daha verimli ve hepsinden önemlisi daha ucuz olması gerekir" ifadelerini kullandı.
