bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji

Tarih: 21 Ekim 2020 | Yazar: İnanç Kaya

0

Dünyanın En Büyük Füzyon Reaktörü: ITER

Dünyanın en büyük füzyon reaktörü olan ITER ile yakın gelecek değişebilir. Yenilenen ITER’in vakum tankı 840 metreküp plazma içerecek. Bu, bugüne kadar var olan tüm tokamak füzyon cihazlarından daha fazla plazma anlamına geliyor. Her şey planlandığı gibi giderse, ITER ilk plazmasını Aralık 2025’te üretecek ve ardından nükleer füzyon ateşlenecek. Daha sonra buhar türbinleri aracılığıyla yaklaşık 200.000 haneye elektrik üretmek için kullanılabilecek 500 megawatt enerji sağlanacak.

AB, Çin, Japonya, Güney Kore, ABD, Rusya ve Hindistan dahil olmak üzere bu mega projeye 35 ülke katılıyor. Geçtiğimiz beş yıl boyunca, fabrikalarda ve araştırma tesislerinde devasa sistemin bileşenleri tasarlandı. İlk bileşenler geçtiğimiz birkaç ay içinde Fransa’ya ulaştı ve önümüzdeki haftalarda ve aylarda daha da fazlası gelecek. Reaktör, bir milyondan fazla bağımsız bileşenden oluşuyor ve bu onu dünyadaki en büyük ve en karmaşık makinelerden biri yapıyor.

ITER projesinin baş sorumlusu Bernart Bigot, “Makineyi parça parça bir araya getirmek, üç boyutlu bir bulmaca oluşturmaya ve karmaşık bir programı takip etmeye benziyor. Makineyi monte ederken proje ve risk yönetimi, sistem teknolojisi ve lojistiğin tüm yönleri bir İsviçre saati hassasiyetinde olmalı,” diyor. ITER’nin bazı bileşenleri bin tondan daha ağır ve vakum odası ile ısı yalıtımı için kullanılan kriyostat kabuğu 30 metreden daha yüksek; şimdiye kadar yapılmış en büyük paslanmaz çelik hazne durumunda. Diğer ITER bileşenlerini tutan süper iletken mıknatıs ise hem çok büyük hem de oldukça karmaşık. Bunların en güçlüsü ve en büyüğü altı parçalı ve santralin merkezinde bulunan solenoid. Bu mıknatıs, bir uçak gemisini bile kaldırabilecek kadar güçlü. 2025’in sonuna kadar, tüm bileşenlerin tamamlanması ve monte edilmesi gerekiyor. ITER faaliyete geçerse, insanlık bir enerji kaynağı olarak nükleer füzyon hayaline bir adım daha yaklaşacak.

Nükleer füzyon olmadan yeryüzünde yaşam olmazdı. Aynı zamanda atom çekirdeğinin füzyonu, Güneş’e ve diğer yıldızlara parlamaları için enerji sağlıyor. Bu enerji kaynağının bir benzeri üretilebilirse, hem verimli hem de nispeten temiz bir elektrik ve ısı kaynağına kavuşabiliriz. Şu anda Fransa’da yapımı başlayan dünyanın en büyük füzyon reaktörü ITER, bunun pratikte nasıl yapılabileceğini göstermesi bakımından önemli.

Peki nükleer füzyondan nasıl elektrik elde edebiliriz? Yıldızların içinde kendi kendine olan şey, yalnızca reaktördeki çok yüksek basınç ve muazzam sıcaklıklar altında çalışıyor. Güneş gibi yıldızlar, enerjilerinin büyük bir bölümünü hidrojen atom çekirdeğinin füzyonundan alıyor. Bu füzyon sırasında, radyasyon ve ısı şeklinde muazzam miktarda enerji açığa çıkıyor. Ancak sorun, yıldızlarda kendiliğinden meydana gelen şeyin, yüksek basınç altında ve muazzam sıcaklıklarda gerçekleşmesi. Sadece bu koşullar altında atom çekirdekleri birbiriyle kaynaşabiliyor.

Karasal koşullar altında, bir füzyon reaksiyonunun tutuşması ancak 150 milyon derece civarında mümkün. Bu sıcaklık, Güneş’in iç kısmındaki sıcaklıktan on kat daha fazladır. Dolayısıyla büyük miktarda enerji gerekiyor, çünkü yalnızca füzyon ateşlendiğinde sistem kendini koruyabiliyor ve ek ısıtma olmadan çalışmaya devam edebiliyor. Ayrıca depolamaya da özel önem vermek gerekiyor. Dünyadaki hiçbir malzeme, milyonlarca derece ısıdaki plazmaya uzun süre dayanamaz. Yine sıcak maddedeki atomik çekirdeklerin, birbirleriyle yeterince sık çarpışmasına olanak sağlayacak kadar dar bir yere kapatılması lazım. Güneş’te ve yıldızlardaki füzyonda ise, kütle çekimi yeterli sıkıştırmayı sağlıyor.

Kaynak

Etiketler: , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Dünyalı...