Günümüzdeki nükleer reaktörlerin tamamı nükleer fisyon yaparak çalışıyor. Uranyum, plütonyum gibi ağır elementlerin atomlarını parçalayarak oluşturulan enerjiye nükleer fisyon diyoruz. Bunu yaptığımız zaman yüksek bir enerji elde ettiğimiz gibi ortaya radyasyon gibi son derece ciddi sonuçlar da çıkıyor. Nükleer fisyonun bir de evren tarafından çok fazla kullanılan ve aslında daha temiz bir enerji olarak kabul edebileceğimizi kardeşi var: Nükleer füzyon.
Nükleer füzyon, her gün bizi aydınlatıp ısıtan Güneş’in yaptığı şey olarak kabul edilebilir. Güneş’imiz gününün çoğunu iki hidrojen atomunu birleştirip helyum atomuna çevirmekle uğraşır. Yani daha net ifade etmek gerekirse nükleer füzyon, kardeşi fisyonun aksine elementleri parçalamaz, bunları birleştirerek daha ağır elementler oluşmasını sağlar.
Birleşik Krallık, nükleer füzyon reaktörüyle ilk plazmayı üretti
Yukarıdaki paragraflarda konuyu anlamak için bazı ufak bilgileri verdik. İşte İngiltere, bir nevi Dünya üzerinde bir yıldız yaratma konusunda son derece önemli bir adım attı. Oxfordshire’da inşa edilen deneysel nükleer füzyon reaktörü, bu hafta ilk kez ateşlendi ve bunun sonucunda başarıyla plazma elde etti.
Yaklaşık 7 yıldır geliştirilen ve 50 milyon Sterlin’den fazla maliyeti olan deneysel nükleer füzyon reaktörü, bu hafta itibariyle resmen çalışmış oldu. MAST Upgrade isimli reaktör, İngiltere’ye bağlı Atomik Enerji Kurumu tarafından geliştiriliyor.
Füzyon reaktörü başarıyla çalışırsa sınırsıza yakın temiz enerjiye sahip olabiliriz
Şu anda deneysel olarak geliştirilen ve daha aşması gereken çok fazla adımı bulunan nükleer füzyon reaktörü, bir gün istediğimiz gibi çalışabilecek düzeye gelirse; temiz, neredeyse sınırsız ve düşük karbon değerine sahip enerjiye ulaşmış olacağız. Tıpkı milyarlarca yıldır Güneş’imizin yaptığı gibi ya da evrendeki sayısız yıldızın yaptığı gibi bizler de hidrojen gibi hafif elementleri füzyonla birleştirerek daha ağır elementlere çevireceğiz. Bunun sonucunda ise çok yüksek oranda enerji çıkacak. Bu enerji ise elektrik enerjisine çevrilerek dünyadaki en önemli sorunları ortadan kaldırmak için kilit rol oynayacak.
Bu enerjiye ulaşmak için ne gerekiyor?
Bir açıdan bakınca çok da zor değilmiş gibi görünen nükleer füzyon reaktörü, günümüz şartlarında çok önemli yapısal sınırlara sahip. Öncelikle Güneş’imizin merkezinde nükleer füzyonun oluşabilmesi için 14,6 milyon santigrat derece sıcaklık yeterli oluyor. Dünya’da bu füzyonu başlatmak istiyorsak bizim bu sıcaklıktan çok daha fazlasını, 100 milyon santigrat dereceleri görmemiz gerekiyor. Güneş ile Dünya arasında bu devasa sıcaklık farkının sebebini basınç olarak gösterebiliriz. Güneş’te yüksek basınç olduğu için füzyon çok daha rahat bir şekilde oluşabilirken, Dünya’da gerçekleştirilecek bir füzyon reaktörü için bu çok daha zor olacaktır.
Soğutmak için egzoz sistemi geliştirildi
Her ne kadar şu an için imkansıza yakın görünse de İngiltere, 2040 yılında dünyanın ilk füzyon santralini kurmak istiyor. Hatta ülke bunun için somut adımlar bile atmaya başladı. Öncelikle füzyon reaktörlerinde en büyük sıkıntı, reaktörün bileşenlerine zarar verecek düzeyde ısınması olarak görünüyor. Yani reaktörün yapı bütünlüğünü bozmadan tutarken 100 milyon santigrat dereceye ulaşmak gerekiyor. Bilim insanları ise bunun için Super-X Divertor isminde bir egzoz sistemi geliştirdi. Bu sistem başarılı olursa, şu ana kadar geliştirilen tüm sistemlerden 10 kat daha fazla ısı azaltımı sağlanacak. Bu da nükleer füzyon santrallerinin enerji üretimi için uygun maliyetli bir teknoloji haline gelmesini sağlayabilir.
