Çin’in Bir Trilyon Dolarlık ‘Yapay Güneş’ Füzyon Reaktörü, Güneşten Beş Kat Daha Sıcak
Çin’in “yapay güneşi”, bir plazma döngüsünü 17 dakikadan fazla bir süre boyunca, güneşten beş kat daha yüksek sıcaklıklara aşırı ısıttıktan sonra yeni bir dünya rekoru kırdı. Çin devlet medyası Xinhua Haber Ajansı’na göre, EAST (Deneysel Gelişmiş Süper İletken Tokamak) nükleer füzyon reaktörü, 1.056 saniye boyunca 158 milyon Fahrenheit (70 milyon santigrat derece) sıcaklığı korudu.
Bu başarı, bilim insanlarını, neredeyse sınırsız bir temiz enerji kaynağı yaratmaya daha da yakınlaştırıyor. Çin’in deneysel nükleer füzyon reaktörü, 2003’te Fransız Tore Supra tokamak tarafından kırılan ve bir sarma döngüsündeki plazmanın 390 saniye boyunca benzer sıcaklıklarda kaldığı önceki rekoru kırmış oldu. EAST, daha önce benzeri görülmemiş bir 216 milyon F’de (120 milyon derece) 101 saniye çalıştırarak Mayıs 2021’de başka bir rekor kırmıştı.
Gerçek güneşin çekirdeği, bunun aksine, yaklaşık 27 milyon F (15 milyon santigrat derece) sıcaklığa ulaşır. Çin Bilimler Akademisi Plazma Fiziği Enstitüsü’nde araştırmacı olan deney lideri Gong Xianzu yaptığı açıklamada, “Son operasyon, bir füzyon reaktörünün çalıştırılmasına yönelik sağlam bir bilimsel ve deneysel temel oluşturuyor” dedi.
Bilim adamları, 70 yıldan fazla bir süredir nükleer füzyonun (yıldızların yandığı süreç) gücünden yararlanmaya çalışıyorlar. Bu yapay yıldızlar, hidrojen atomlarını aşırı yüksek
basınç ve sıcaklıklar altında helyum yapmak için birleştirerek ve maddeyi ışık ve ısıya dönüştürerek, sera gazları veya uzun süreli radyoaktif atık üretmeden muazzam miktarda
enerji üretebilir.
Ancak yıldızların kalbinde bulunan koşulları kopyalamak kolay bir iş değildir. Füzyon reaktörleri için en yaygın tasarım olan tokamak, plazmayı (pozitif iyonlardan ve negatif yüklü serbest elektronlardan oluşan dört madde durumundan biri) aşırı ısıtarak çalışır ve onu güçlü manyetik alanlara sahip halka şeklindeki bir reaktör odası içinde hapseder.
Bununla birlikte, nükleer füzyonun gerçekleşmesi için çalkantılı ve aşırı ısıtılmış plazma bobinlerini yerinde tutmak zahmetli bir süreç olmuştur. Sovyet bilim adamı Natan Yavlinsky, 1958’de ilk tokamakı tasarladı, ancak şimdiye kadar hiç kimse, aldığından daha fazla enerji yayan deneysel bir reaktör yaratmayı başaramadı.
Ana engellerden biri, kaynaşacak kadar sıcak bir plazmanın nasıl kontrol edileceğiydi. Füzyon reaktörleri çok yüksek sıcaklıklar gerektirir – güneşten birçok kat daha sıcak – çünkü dünyadaki füzyonun, yıldızların çekirdeklerinde doğal olarak gerçekleştiği yerden çok daha düşük basınçlarda çalışması gerekir.
Plazmayı güneşten daha yüksek sıcaklıklara getirmek nispeten kolay kısımdır, ancak füzyon sürecini bozmadan reaktör duvarlarını (lazerler veya manyetik alanlar ile) yakmaması için onu sarmanın bir yolunu bulmak teknik olarak zordur.
Deney Haziran ayında sona erdiğinde EAST’in, Çin’e 1 trilyon dolardan fazlaya mal olması bekleniyor ve şu anda inşa edilmekte olan daha büyük bir füzyon projesi olan Marsilya, Fransa’daki Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) için teknolojileri test etmek için kullanılıyor.
Dünyanın en büyük nükleer reaktörü ve Avrupa Birliği, Birleşik Krallık, Çin, Hindistan ve ABD’deki her devlet dahil olmak üzere 35 ülke arasındaki işbirliğinin ürünü olarak belirlenen ITER, dünyanın en güçlü mıknatısını içermenktedir ve dünyanın etrafındakinden 280.000 kat daha güçlü bir manyetik alan üretme kapasitesine sahiptir.
ITER füzyon reaktörünün 2025’te devreye girmesi bekleniyor ve bu, bilim insanlarına Dünya’daki yıldız gücünü kullanmanın pratikleri hakkında daha fazla bilgi sağlayacak.
Ayrıca Çin, nükleer füzyon gücü geliştirmek için daha fazla proje üzerinde çalışıyor, bu kapsamda dahili hapsetme füzyon deneyleri yürütüyor ve 2030’ların başında yeni bir
tokamak tamamlamayı planlıyor.
Bunların yanı sıra, ilk uygulanabilir füzyon reaktörü 2025 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde (SPARC projesi) tamamlanabilir ve bir İngiliz şirketi (Tokamak Energy) 2030
yılına kadar füzyondan ticari olarak elektrik üretmeyi umuyor.
