ABD Enerji Bakanlığı füzyon enerjisinde önemli bir adım atıldığını bugün duyurmaya hazırlanıyor. Kaynaklar, tarihte ilk kez füzyon deneyinde net enerji kazanımı elde edildiğini söylüyor.
Bu gelişme neden önemli? Füzyon enerjisi evlere gelecek mi? Nükleer enerji biçimi hakkındaki 6 soru ve cevabı şöyle:
Nükleer füzyon ne ve neden önemli?
İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor.
Dünyanın dört bir yanında pek çok bilim insanı temiz ve sonsuz enerji elde etme umuduyla Güneş'in ve diğer yıldızların enerji kaynağı olan bu süreci onlarca yıldır laboratuvarda da canlandırmaya çalışıyor. Füzyon projelerinde genel olarak her ikisi de hidrojen izotopu olan döteryum ve trityum elementleri kullanılıyor.
Trityum eklenmiş bir bardak sudaki döteryum, bir eve bir yıl boyunca güç verebilir. Trityum sentetik olarak yapılabilmesine rağmen daha nadir ve elde edilmesi daha zor.
ABD'deki füzyon çalışmalarını yürüten Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda bir dönem görev yapan Julio Friedmann adlı araştırmacı şöyle konuştu:
"Kömürden farklı olarak sadece az miktarda hidrojene ihtiyacınız var. Bu, evrende en çok olan şey. Hidrojen suda bulunuyor. Dolayısıyla bu enerjiyi üreten madde sınırsız ve temiz."
Füzyonun nükleer fisyondan farkı ne?
Nükleer enerji denince akıllara soğutma kuleleri ve mantar bulutları gelse de füzyon tamamen farklı.
Füzyonda iki veya daha fazla atom bir araya getiriliyor. Fisyon ise bunun tersi. Yani bu süreçte daha büyük atom, iki veya daha fazla küçük atoma bölünüyor.
Nükleer fisyon dünyanın dört bir yanındaki nükleer reaktörlere güç sağlamak için kullanılıyor.
ABD Enerji Bakanlığı'na göre nükleer, sıfır emisyonlu bir enerji kaynağı. Ancak risk barındıran radyoaktif atık meydana getiriyor ve bunun güvenli bir şekilde depolanması gerekiyor.
Bu yüzden Japonya'daki Fukuşima ve Ukrayna'daki Çernobil reaktörlerindeki gibi nükleer erimeler yaşanabiliyor.
Nükleer füzyon aynı riskleri taşımıyor.
Nükleer füzyon enerjisi evlere nasıl gelecek?
Nükler füzyon enerjisinde iki atom bir araya gelerek muazzam miktarda ısı ortaya çıkarıyor ve bu ısı, enerji üretiminin anahtarı konumunda. Isı suyu ısıtmak, buhar oluşturmak ve türbinleri döndürerek enerji üretmek için kullanılabilir.
Füzyon enerjisinden yararlanmanın karşısındaki en büyük zorluksa elektrik şebekelerine ve ısıtma sistemlerine güç sağlayabilecek kadar uzun süre üretmek.
ABD'nin attığı adım bu yüzden önemli olsa da araştırmacılar tek bir enerji santralini çalıştırmak için gereken enerjiyi bile henüz üretemedi.
Fizikçi Jeremy Chittenden, nükleer füzyon sonucunda daha fazla enerji elde edilmesi gerektiğinin altını çizdi.
ABD'nin açıklaması neden önemli?
Bilim insanları ilk kez net enerji kazanımı yaratan füzyon reaksiyon üretilebildi. Friedmann "Bu çok önemli çünkü harcadığınızdan daha fazla enerji çıkarmıyorsanız bir enerji kaynağı olamaz. Önceki atılımlar önemliydi. Ancak bir gün daha büyük ölçekte kullanılabilecek enerji üretmekle aynı şey değil" dedi.
Füzyon nerelerde var?
ABD ve Avrupa'da birkaç füzyon projesi yürütülüyor. Avrupa Birliği üyelerinin yanı sıra ABD, Rusya ve Kanada gibi 35 ülkenin işbirliği yaptığı Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör'ün merkezi Fransa'da yer alıyor.
ABD'deki çalışmaların çoğu, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nın Kaliforniya'daki Ulusal Ateşleme Tesisi'nde yapılıyor. Buradaki projede "termonükleer atalet füzyonu"yla enerji üretiliyor. İçi döteryum ve tritium izotoplarıyla dolu küçük bir kapsüle 192 lazer ışını gönderiliyor. Nötronlardan ve alfa parçacıklarından toplanan enerji, ısı olarak çıkarılıyor.
Birleşik Krallık'ın projesinde ve Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör'de bilim insanları, tokamak adlı cihazı kullanıyor.
Simit şeklinde vakumlu bir odadan oluşan sistemde süper mıknatıslarla 150 ila 300 milyon derece sıcaklığa ulaşılarak kullanılan yakıtta nükleer füzyon reaksiyonları başlatılıyor.
Sırada ne var?
Araştırmacıların nükleer füzyondan daha çok enerji üretmenin yolunu bulması ve ticari olarak kullanılması için maliyetinin azaltılması gerekiyor.
Fizikçi Chittenden şu ifadeleri kullandı:
"Şu anda yaptığımız her deney için çok fazla zaman ve para harcıyoruz."
Independent Türkçe, CNN International, The Guardian
Mollisonia'nın vücudunun ön kısmı ya da prosoma, beş çift uzantıyı kontrol etmek üzere yayılan bir sinir demetleri düzenine sahip (Nick Strausfeld/Arizona Üniversitesi Sinirbilim Bölümü)