Haber Merkezi – ASYANINSESİ
Çin'in Hefei kentindeki Deneysel Gelişmiş Süperiletken Tokamak (EAST) reaktöründe çalışan araştırmacılar, nükleer füzyon dünyasında on yıllardır temel bir engel olarak görülen "Greenwald Sınırı"nı aştıklarını duyurdu. 1 Ocak'ta Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, reaktördeki plazma yoğunluğu, normal sınırların %30 ila %65 üzerine çıkarak rekor kırdı.
'İmkansız' Denilen Eşik Aşıldı
Nükleer füzyon, Güneş'e gücünü veren süreci taklit ederek hafif atomları aşırı basınç ve ısı altında birleştirip daha ağır atomlara dönüştürmeyi ve bu sırada devasa enerji açığa çıkarmayı hedefler. Ancak bu reaksiyonu sürdürmek için plazmanın (elektrik yüklü gazın) aşırı yoğun ve sıcak olması gerekir.
Yıllardır fizikçiler, plazma yoğunluğunun belirli bir seviyeyi (Greenwald Sınırı) aştığında kararsızlaşacağına ve reaktörün duvarlarına zarar verebileceğine inanıyordu. Bu sınır, reaktörlerin verimliliğini kısıtlayan en büyük "trafik kuralı" gibiydi.
EAST ekibi, bu sınırı aşmak için iki kritik teknik kullandı:
- Gelişmiş Isıtma: Plazmayı oluşturmak için geleneksel yöntemler yerine yüksek güçlü mikrodalgalar kullanıldı. Bu yöntem, reaktör duvarlarından kopan metal atomu sayısını azalttı ve plazmayı kirleten maddeleri (safsızlıkları) minimuma indirdi.
- Nötr Gaz Enjeksiyonu: Hazneye yüksek miktarda nötr gaz enjekte edilerek hem yakıt sağlandı hem de duvarlara yakın bölgeler soğutularak safsızlık oluşumu engellendi.
Fransız Plazma Fizikçisi Jeronimo Olaya, sonuçları "çok umut verici" olarak nitelendirerek, bu tekniğin diğer reaktörlerde de denenmesi gerektiğini vurguladı.
Neden "Devrim" Niteliğinde?
Bu başarıyı sadece teknik bir rekor olarak görmek yetersiz kalır. Fizik kurallarına göre, bir füzyon reaktöründen elde edilen güç, plazma yoğunluğunun karesiyle orantılıdır. Yani yoğunluğu %65 oranında artırmak (1.65 katına çıkarmak), teorik olarak enerji çıktısında yaklaşık 2.7 katlık bir artış anlamına gelebilir.
Cornell Üniversitesi'nden nükleer mühendis David Hammer'ın belirttiği gibi, bu buluş milyarlarca dolarlık tasarruf sağlayabilir. Şimdiye kadar bilim insanları, yoğunluğu artırmak için daha büyük ve daha pahalı mıknatıslar inşa etmeye odaklanmıştı. Çinli ekibin başarısı, mevcut tokamak tasarımlarının, devasa yeni yatırımlar yapmadan da çok daha yüksek güç üretebileceğini kanıtlıyor.
Geleceğe Bakış: ITER ve Ötesi
Çinli araştırmacıların bu başarısının, Fransa'da inşa edilen ve dünyanın en büyük füzyon projesi olan Uluslararası Termonükleer Deney Reaktörü (ITER) için de bir dönüm noktası olması bekleniyor. COVID-19 pandemisi ve üretim sorunları nedeniyle gecikmeler yaşayan ITER projesi, bu yeni yöntemle hedeflerine daha hızlı ulaşabilir.
Çalışmanın ortak yazarlarından Ping Zhu, ekibin bu deneyi ITER'de tekrarlamak için resmi bir teklif sunacağını açıkladı.
Bu gelişme, Çin'in füzyon teknolojisindeki liderliğini pekiştirirken, "Yapay Güneş" hayalinin artık sadece bilim kurgu olmadığını, ekonomik olarak uygulanabilir bir enerji kaynağına dönüşme ihtimalinin günden güne arttığını gösteriyor.
"