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



NASA, "tuhaf yörüngeli" bir ötegezegen keşfetti

TOI-1408 c, kendisinden daha büyük komşusunun yörüngesini etkiliyor (NASA)
TOI-1408 c, kendisinden daha büyük komşusunun yörüngesini etkiliyor (NASA)
TT

NASA, "tuhaf yörüngeli" bir ötegezegen keşfetti

TOI-1408 c, kendisinden daha büyük komşusunun yörüngesini etkiliyor (NASA)
TOI-1408 c, kendisinden daha büyük komşusunun yörüngesini etkiliyor (NASA)

Bilim insanları, beklenmedik hareketler sergileyen bir ötegezegenin, gezegen sistemlerine dair bilinenlere meydan okuduğunu söylüyor. 

Dünya'dan yaklaşık 455 ışık yılı uzaktaki bir yıldızın etrafında dönen TOI-1408 b adlı bir sıcak Jüpiter geçen yıl keşfedilmişti. 

Sıcak Jüpiter, Güneş Sistemi'ndeki Jüpiter'e benzese de yıldızına çok yakın yörüngelerle dönen gaz devlerini ifade ediyor.

NASA'nın Geçiş Halindeki Ötegezegen Araştırma Uydusu'nun (Transiting Exoplanet Survey Satellite / TESS) saptadığı gezegen, Jüpiter'in iki katı genişliğe ve kütleye sahipti. 

Gezegenin, TOI-1408 adlı yıldızına çok yakın dönmesi bilim insanlarını hayrete düşürmüştü. Ancak bu yıl yapılan başka bir keşif, şaşkınlıklarını daha da artırdı.

Lund Üniversitesi'nden araştırmacılar yine TESS'in yardımıyla, sistemde yıldıza daha yakın ve daha küçük başka bir gezegen tespit etti. 

Bulgularını The Astrophysical Journal Letters adlı hakemli dergide aktaran ekip, TOI-1408 c adlı küçük gezegenin aynı zamanda tuhaf bir yörüngeye de sahip olduğunu gözlemledi. 

Dünya'nın iki katı genişliğe ve 8 katı kütleye sahip ötegezegenin, gaz ve kaya karışımından oluştuğu tahmin ediliyor. Ötegezegen, Güneş Sistemi dışındaki gezegen anlamına geliyor. 

Araştırmacılar, TOI-1408 c'nin yıldızı etrafında dönme hızının beklenmedik şekilde değiştiğini gördü. 

Makalenin başyazarı Dr. Judith Korth, 5 Eylül Perşembe günü yaptığı açıklamada "Küçük gezegen çok sıradışı bir yörünge davranışı sergiliyor ve yıldızının önünden geçtiği zamanla ilgili ciddi farklılıklar sergiliyor; bu da genellikle görmediğimiz bir şey" diyerek ekliyor:

Küçük gezegenin varlığı, gezegen sistemlerinin oluşumu ve istikrarı hakkındaki mevcut teorilere meydan okuyor.

Bilim insanları alışılmadık bu yörünge hareketinden ve yıldızlarına yakınlıklarından dolayı sistemdeki iki gezegenin yörünge hareketlerini inceledi. 

Analizlerin ardından büyük gezegenin yıldız etrafında attığı her tura karşılık, küçük yoldaşının iki tur attığı sonucuna varıldı. 

Araştırmacılar, yıldızın etrafında "ritmik bir dans" içinde döndüğünü söyledikleri gezegenlerin bu sayede yakın yörüngelerde varlıklarını sürdürebildiğini buldu. 

Dr. Korth, Space.com'a yaptığı açıklamada "Hem TOI-1408 b hem de TOI-1408 c, Güneş Sistemi'ndeki gezegenlere kıyasla yıldızlarına inanılmaz derecede yakın. Jüpiter'in neredeyse her 4 günde bir (Merkür'ün periyodunun 20'de biri) Güneş'e çok yakın bir yörüngede döndüğünü düşünün" diyerek ekliyor:

Bu zaten yıldıza çok yakın bir yörünge ve yıldıza daha da yakın başka bir gezegen tespit ettik. Bu gezegen, büyük komşusuyla güçlü bir etkileşime girerek yörüngelerinin daha önce hiç görmediğimiz şekillerde sallanmasına neden oluyor.

Araştırmacılar ayrıca sistemde henüz keşfedilmemiş üçüncü bir gezegen de olabileceğini düşünüyor. Gözlemlenen tuhaf yörünge hareketlerinin bir açıklaması da bu gökcismi olabilir. 

Ekip, keşfettikleri nadir sistemin, gezegen sistemine dair çalışmalara katkı sunacağını umuyor. 

Dr. Korth "Elde ettiğimiz sonuçlar, gezegenlerin nasıl oluştuğu ve özellikle dev gezegenlerin bulunduğu sistemlerde birbirlerine çok yakın olduklarında nasıl davrandıkları hakkında daha fazla bilgi edinilmesine fayda sağlayabilir" diyor. 

Independent Türkçe, Space.com, Debrief, Lund Üniversitesi, The Astrophysical Journal Letters