Gerçek Füzyon Enerjisi Atılımı Hâlâ On Yıllar Uzakta


Geçen hafta içeride Kuzey Kaliforniya’daki bir laboratuvarda altın kaplama bir tamburla, bir grup bilim insanı Güneş’e güç sağlayan fiziği kısaca yeniden yarattı. Gece geç saatlerde yaptıkları deney, hidrojen atomlarıyla dolu biber tanesi büyüklüğünde bir topak içeren kapsüle 192 lazerin ateşlenmesini içeriyordu. Normalde birbirini iten bu atomlardan bazıları, enerji üreten bir süreçle birlikte sıkıştırıldı ve kaynaştırıldı. Dünya’ya bağlı füzyon reaksiyonlarının standartlarına göre, bir pay enerjinin. Bilim adamları yıllardır bu tür deneyleri sadece yakıtı pişirmek için kullanılan enerjinin yetersiz kaldığını görmek için yaptılar. Bu sefer, sonunda, onu aştılar.

Ateşleme olarak bilinen bu başarı, füzyon üzerine çalışanlar için büyük bir kazançtır. Bilim adamlarının böyle bir güç kaynağının mümkün olduğunu -bir helyum atomu üretmek için iki hidrojen atomunu birleştirmenin kütle kaybına yol açtığını ve dolayısıyla E = mc’ye göre- bilmek için yıldızlara bakmaları yeterliydi.2, bir enerji salınımı. Ancak bilim adamlarının bazen “başabaş” olarak da bilinen ateşleme hedefini ilk kez tanımladıkları 1970’lerden bu yana yavaş bir yol oldu. Geçen yıl, Lawrence Livermore Laboratuvarı’nın Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki araştırmacılar deneye ateşledikleri lazer enerjisinin yaklaşık yüzde 70’ini üreterek yaklaştılar. Deneylere devam ettiler. Sonra, 5 Aralık’ta, sabah 1’den hemen sonra, nihayet mükemmel çekimi yaptılar. İki megajoule içinde; üç megajoule çıktı. Yüzde 50 enerji kazancı. ABD Enerji Bakanı Jennifer Granholm bu sabah erken saatlerde düzenlediği basın toplantısında, “Bu, yapılabileceğini gösteriyor” dedi.

Araştırmaya dahil olmayan Stanford Üniversitesi’nden bir fizikçi olan Mark Cappelli gibi füzyon bilimcileri için bu heyecan verici bir sonuç. Ancak yakın gelecekte bol, karbonsuz ve atıksız bir güç kaynağı olarak füzyona umut bağlayanların beklemede kalabileceği konusunda uyarıyor. Aradaki farkın, bilim adamlarının başabaşları nasıl tanımladıklarında olduğunu söylüyor. Bugün, NIF araştırmacıları, deneyde lazerlerinin ateşlediği kadar enerji aldıklarını söylediler – bu, uzun zamandır beklenen büyük bir başarı. Ancak sorun şu ki, bu lazerlerdeki enerji, enerjinin çok küçük bir kısmını temsil ediyor. Toplam bu lazerleri ateşlemekle ilgili güç. Bu ölçüme göre, NIF koyduklarından çok daha az kazanıyor. Cappelli, “Bu tür bir başabaş çok, çok, çok, çok aşağılarda,” diyor. “Yolun aşağısında onlarca yıl var. Belki yarım asır sonra bile.”

Sorun verimsiz lazerler. NIF’in yöntemini kullanarak füzyon enerjisi üretmek, hohlraum adı verilen altın bir silindire düzinelerce ışın atmayı ve onu 3 milyon santigrat dereceden fazla ısıtmayı içerir. Lazerler doğrudan yakıtı hedeflemez. Michigan Üniversitesi’nde füzyon araştırmacısı olan Carolyn Kuranz, bunun yerine amaçlarının “bir x-ışınları çorbası” üretmek olduğunu söylüyor. Bunlar, hidrojen izotopları döteryum ve trityumdan oluşan küçük yakıt peletini bombalar ve onu ezer.

Bu, kusursuz bir simetrik hassasiyetle, yani “istikrarlı bir iç patlama” ile yapılmalıdır. Aksi takdirde pelet kırışacak ve yakıt yeterince ısınmayacaktır. Geçen haftaki sonucu elde etmek için, NIF araştırmacıları, yakıtı tutan kapsülün tasarımını geliştirmek ve tam olarak doğru x-ışını dağılımını üretmek için lazer ışınlarını kalibre etmek üzere geliştirilmiş bilgisayar modelleri kullandılar.

Şu anda, bu lazerler darbe başına yaklaşık 2 megajoule enerji yayar. Füzyon bilim adamlarına göre bu çok büyük, heyecan verici bir enerji miktarı. Bu, kabaca bir saç kurutma makinesinin yaklaşık 15 dakika çalıştırılmasında harcanan enerjiye eşdeğerdir; ancak tümü saniyenin milyonda birinde, bir kerede verilir. NIF’de bu ışınların üretilmesi, lazer çubuklarını harekete geçiren ve ışınları yayan yanıp sönen lambalarla dolu, neredeyse bir futbol sahası büyüklüğünde bir alanı gerektirir. Bu tek başına çoğu kaybolan 300 megajoule enerji alır. Buna soğutma sistemleri ve bilgisayar katmanlarını ekleyin ve hızla füzyon tarafından üretilen enerjiden kat kat daha büyük bir enerji girdisi elde edin. Bu nedenle, Cappelli’ye göre pratik füzyon için birinci adım, çok daha verimli lazerler kullanmaktır.



Kaynak : https://www.wired.com/story/the-real-fusion-energy-breakthrough-is-still-decades-away/

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir