Nükleer füzyon çağı geliyor. Binlerce bilim insanının onlarca yıllık çalışmasının ardından, bu efsanevi ağaç artık meyve vermeye başladı: Dünya’da, girdisinden daha fazla enerji açığa çıkaran bir nükleer füzyon reaksiyonu gerçekleşiyor olabilir. 2022 yılının sonunda duyurulan atılım artık doğrulandı. Birleşmenin başabaş noktasına ulaşıldı. Ve hepsi bu değil; bir dizi makale umut için de birçok nedenin olduğunu gösteriyor.
Nükleer füzyon yıldızlarda sürekli olarak meydana gelir. Daha hafif elementler, özellikle de hidrojen, daha ağır olanlarla birleşir. Bu reaksiyon, daha sonra yıldızlara güç veren çok fazla enerji açığa çıkarır. Güneş’le ilgili endişe duyduğumuz sonuçlardan biri, bu enerjinin bir kısmının Dünya’daki hayata güç vermesidir. Geçen yüzyılda nükleer füzyonun nasıl çalıştığını keşfettiğimiz günden beri insanlar bunu kontrol edip kendi avantajımıza kullanıp kullanamayacağımızı merak ediyorlardı. Şu ana kadar verilen cevap “şunun gibi bir şey” oldu.
Laboratuvarda, yıldızların merkezlerinde var olan koşulları yeniden oluşturamayız: elementlerin doğal olarak birbirine kaynaşmasına neden olan ve süreçte enerji açığa çıkaran muazzam basınç ve yüksek sıcaklıklar. Bunu laboratuvarda başarmak için çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşmamız gerekiyor ve bu da enerji gerektiriyor. Bu nedenle, bir süredir amaç, başlangıçta ihtiyaç duyulandan daha fazla enerji üreten bir füzyon reaksiyonuna ulaşmaktı ve çeşitli tasarımlar bu hedefe ulaşmayı hedefliyor. Bu sınırı aşan ilk deney Ulusal Ateşleme Tesisi (NIF) deneyiydi. Bu yaklaşım eylemsiz füzyon olarak bilinir. Yüksek güçlü lazerler, iki tür ağır hidrojen içeren bir boncuk içeren bir kapsülü (boşluk adı verilen) hedef alır. Lazerler boşlukla etkileşime giriyor ve yakıta giren ve nükleer füzyon sürecini tetikleyen inanılmaz miktarda x-ışını yayıyor.
5 Aralık 2022’de sistem 3,1 megajoule’lük bir füzyon gücü gösterdi. Lazer darbesi 2,05 megajul gerektirdiğinden sistem, başlatma için gereken enerjinin yüzde 150’sinden fazlasını üretti.
“Bilimsel başa baş noktasının” aşılması gerçekten de bir atılımdır ancak tam teşekküllü bir enerji santrali için yeterli değildir. Yararlı olması için çıktının orijinal enerjinin on katından fazla olması gerekir. Bu nedenle ekip 14 ay önce olup biten her şeyi ayrıntılı olarak incelemeye zaman ayırdı. İlginç gelişmelerden biri, nükleer füzyonun, boşluğun, lazerin sağlayabileceğinden daha yüksek enerjilere kadar yeniden ısıtılmasına neden olmasıydı.
Bilim insanları bugün sunulan beş makaleden birinde, “Özetle, ilk kez, yanan füzyon kapsüllerinden dolaylı olarak beslenen boşlukların, orijinal NIF lazer motoruyla karşılaştırılabilir ve onu aşan seviyelere kadar önemli ölçüde yeniden ısıtıldığını gözlemledik” diye yazdı.
Kararlı yanan plazma yaratma yeteneği, eylemsiz füzyonu gerçek bir enerji santraline dönüştürmek için çığır açan bir senaryo olabilir.
Bu yazı arstechnica adresinden derlenmiştir.