Nükleer füzyonda önemli atılım: Bir metrelik reaktör, Güneş'in sıcaklığının 7 katına ulaştı

Metal bir yumurtayı andıran reaktör, doğru koşulları yaratmayı başardı

Deneyin başarısı, ufak bir reaktörde bu denli yüksek sıcaklıklara ilk kez ulaşılmasında yatıyor (Tokamak Energy
Deneyin başarısı, ufak bir reaktörde bu denli yüksek sıcaklıklara ilk kez ulaşılmasında yatıyor (Tokamak Energy
TT

Nükleer füzyonda önemli atılım: Bir metrelik reaktör, Güneş'in sıcaklığının 7 katına ulaştı

Deneyin başarısı, ufak bir reaktörde bu denli yüksek sıcaklıklara ilk kez ulaşılmasında yatıyor (Tokamak Energy
Deneyin başarısı, ufak bir reaktörde bu denli yüksek sıcaklıklara ilk kez ulaşılmasında yatıyor (Tokamak Energy

Genişliği yaklaşık bir metre olan bir nükleer füzyon reaktöründe Güneş'in merkezinden 7 kat daha yüksek sıcaklıklara ulaşıldı. 

Birleşik Krallık'ta yer alan Tokamak ST40 adlı reaktörün içindeki plazma, 100 milyon derecenin üzerine çıkarak bu boyuttaki reaktörler arasında rekor kırmış oldu. Güneş'in merkezinde sıcaklığın 15 milyon derece civarında olduğu biliniyor.

Zira 100 milyon derecelik plazma sıcaklığı, daha önce yalnızca çok daha fazla enerji gerektiren büyük reaktörlerde elde edilmişti.

Bu durum çalışırken daha az enerji gerektiren ST40 gibi reaktörlerde de füzyon için doğru koşulların yaratılabileceğini gösterdiğinden önemli bir adım olarak görülüyor.

Tokamak deneylerinin nihai hedefi, Güneş'teki nükleer füzyon sürecini taklit ederek sabit ve temiz enerji üretmek. İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturduğu sürece nükleer füzyon adı veriliyor.

Kömür, petrol, doğalgaz gibi tükenme tehlikesi taşıyan ve çevre için tehdit oluşturan fosil yakıtların aksine bu reaktörün işleyebileceği hammadde neredeyse sınırsız.

Zira bu reaktörlerde ağır hidrojen diye de bilinen ve denizlerde bol miktarda bulunan döteryum maddesi kullanılıyor. Bir litre deniz suyundaki döteryumun, füzyon yoluyla 300 litre benzine denk enerji üretebileceği tahmin ediliyor.

Ancak bu süreci bir reaktör içinde gerçekleştirmek için genellikle daha büyük bir alan gerekiyor. ST40 ise bir metre genişliğinde bir metal yumurtayı andırıyor.

Hakemli bilimsel dergi Nuclear Fusion'da yayımlanan makalede, reaktörü çalıştıran bilim insanları, şu ifadeleri kullandı:

Bu sonuçlar, daha verimli ve uygun maliyetli tokamak tasarımının temiz ve kolay konuşlandırılabilir ticari füzyon enerjisine ulaşmanın en iyi yolu olduğuna dair büyük güven veriyor.

ST40 gibi yumurta şeklindeki küresel tokamaklar, füzyon enerjisinin daha yüksek verimlilikle kullanılmasını sağlayabilir. Aynı zamanda reaktöre harcanan parayı da azaltabilir.

Ancak genel olarak nükleer füzyon reaktörleri, pratikte enerji üretimi için kullanılmaktan çok uzak.

Zira bu reaktörlerde oluşturulan, Güneş'ten daha sıcak plazmaların ömrü sadece saniyelerle sınırlı.

Bu alanda önde gelen ülkelerden biri olan Çin'de yapılan deneylerde sıcak plazma ancak 403 saniye boyunca sabit durumda tutulabildi.

Yine de son yıllarda bu teknolojide önemli atılımlar yaşandı. 

Örneğin, 13 Aralık 2022'de ABD'deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki deneylerde de füzyon ateşlemesinin ilk kez başarıldığı duyurulmuştu.

Bu da nükleer füzyonla ilk kez net bir enerji kazancı elde edildiği (harcanan miktardan daha fazla enerji üretildiği) anlamına geliyor.

Independent Türkçe, IFL Science, Tokamak Energy



Jurassic Park'taki DNA yöntemi gerçek oldu

Jurassic Park'taki dinozorlar, kehribarda korunmuş DNA'dan geliyor (Universal Pictures)
Jurassic Park'taki dinozorlar, kehribarda korunmuş DNA'dan geliyor (Universal Pictures)
TT

Jurassic Park'taki DNA yöntemi gerçek oldu

Jurassic Park'taki dinozorlar, kehribarda korunmuş DNA'dan geliyor (Universal Pictures)
Jurassic Park'taki dinozorlar, kehribarda korunmuş DNA'dan geliyor (Universal Pictures)

Bilim insanları Jurassic Park'tan aldıkları ilhamla DNA'yı kehribar benzeri bir yapıda muhafaza etme yöntemi geliştirdi. Bu sayede sadece genomlar değil görüntü ve müzik de depolanabiliyor. 

Steven Spielberg'ün meşhur filmindeki bilim insanları, milyonlarca yıldır kehribar içinde saklanan DNA'yı kullanarak dinozorları yeryüzüne geri getiriyordu. 

Bu düşünceden yola çıkan Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, kendilerinin ürettiği ve kehribara benzeyen cam gibi bir polimerde DNA'yı zarar görmeden sakladı.

Halihazırda kullanılan muhafaza yöntemleri dondurucu soğuklar ve yüksek miktarda enerji gerektiriyor. Yeni teknikteyse DNA, sıcaklık veya nemden zarar görmeden oda sıcaklığında korunabiliyor. 

MIT'li araştırmacılar daha önce DNA'yı silisyum dioksit denen bir kimyasal bileşikte korumayı başarmıştı. Ancak muhafaza etme süreci günler alırken, DNA'yı bileşikten çıkarmak için tehlikeli maddeler kullanılması gerekiyor.

Hakemli dergi Journal of the American Chemical Society'de 12 Haziran'da yayımlanan araştırmanın kıdemli yazarı James Banal "DNA'yı dondurmak onu korumanın bir numaralı yolu olsa da çok pahalı ve ölçeklendirilemiyor" diyerek ekliyor:

Yeni muhafaza yöntemimizin, dijital bilgileri DNA'da saklamanın geleceğini yönlendirebilecek bir teknoloji olacağını düşünüyorum.

Muazzam seviyede bilgi depolama kapasitesine sahip DNA yalnız biyolojik değil, dijital verileri de saklayabiliyor. Dijital depolama sistemleri bunu bilgiyi 0 ve 1 halinde kodlayarak yaparken DNA da temel yapı birimleri adenin, sitozin, guanin ve timini kullanarak bu işlemi gerçekleştiriyor.

Araştırmacılar T-REX (Thermoset-REinforced Xeropreservation / Termosetle Güçlendirilmiş Kurutarak Muhafaza) adını verdikleri yeni saklama yönteminde DNA'nın 75 dereceye kadar sıcaklıklarda korunabildiğini aktarıyor. Ayrıca bu şekilde bir depolama, silisyum dioksitin aksine sadece birkaç saat alıyor. 

Bu yöntemi kullanarak Jurassic Park'ın jenerik müziği, Özgürlük Bildirgesi ve MIT logosunun DNA kodlamasını depolayan araştırmacılar, DNA'yı çıkardıktan sonra verilerin hasara uğramadığını gözlemledi. 

Araştırmacılar halihazırda daha uzun süreli depolama için polimeri kapsüllere dönüştürmeyi planlıyor.

Independent Türkçe, IFL Science, Science Daily, Journal of the American Chemical Society