JET Nükleer Füzyon Reaktörü Enerji Üretiminde Rekor Kırdı

Nature'ın bildirdiğine göre, nükleer füzyon reaktörü enerji üretiminde JET ile rekor kırıldı. Birleşik Krallık, Oxford yakınlarındaki Ortak Avrupa Torus (JET) füzyon reaktörü, atom füzyonundan bugüne kadarki en yüksek sürekli enerjiyi üretti.

21 Aralık 2021'de "tokamak" reaktörü, beş saniyelik bir füzyon darbesi sırasında 59 megajul enerji üretti. Bu, 1997'de başardığının iki katından daha fazlaydı. Culham Füzyon Enerjisi Merkezi (CCFE) başkanı Ian Chapman, "Bu çığır açan sonuçlar, bizi en büyük bilimsel ve mühendislik zorluklarından birinin üstesinden gelmeye büyük bir adım yaklaştırdı." şeklinde açıklamada bulundu.

JET reaktörü, AB tarafından finanse edilen Avrupa Füzyon Programının (EURO fusion) amiral gemisi deney cihazına verilen isimdir. Esas olarak, bilim adamlarının modellemelerinin doğru olduğunu kanıtlamalarına yardımcı olmak için tasarlanmıştır. JET, 2025'te füzyon testine başlamak üzere Fransa'da inşa edilen çok daha büyük Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktörü (ITER) ile gelecekteki deneylere yönelik mukayesici bir gözle bakılmasını esas ediniyor. Füzyon fizikçisi Josefine Proll, Nature'a "JET gerçekten tahmin edileni başardı. Aynı modelleme şimdi Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktörü’nün (ITER) işe yarayacağını söylüyor." ifadelerini kullandı.

Amaç, Çok Daha Büyük Reaktörlerin Çalışmasını Sağlamak

Aynı modelleme, çok daha büyük ITER reaktörünün çalışacağını gösteriyor. Culham Füzyon Enerjisi Merkezi (CCFE) plazma bilimcisi Fernanda Rimini, deneyin, reaktörü "mutlak maksimuma" ittiğini söyledi. JET, ITER'ye güç sağlayacak aynı yakıt karışımı olan ve diğer bir deyişle ağır su olan döteryum ile trityum karışımını kullandı. Trityum, döteryum ile kaynaştığında döteryumla kaynaştığından daha fazla nötron üretiyor. Bu enerji çıkışını artıran radyoaktif bir hidrojen izotopudur. Araştırmacılar ayrıca trityum atığını azaltmak için de tokamak'ın iç duvarını değiştirdiler.

Böylece JET, 0,33'lük bir Q değerine ulaştı. Bu da harcanan enerjinin yaklaşık üçte birini ürettiği anlamına geliyor. ABD Enerji Bakanlığı'nın Ulusal Ateşleme Tesisi tarafından şimdiye kadar elde edilen en yüksek Q değeri 0,7'dir.  Fakat şimdiye kadar bu rakama yalnızca saniyenin 4 milyarda biri kadar ulaşmıştı.

ITER ile amaç, uzun 400 ila 600 saniyelik darbeler için 500 MW güç oluştururken 10 veya daha yüksek Q faktörü hedefine ulaşmaktır. Aslında ITER, elektrik şeklinde net bir enerji üretmeyecek. Ancak gelecekte bu görevi yerine getirebilen makinelerin önünün açılmasında büyük bir adım sağlıyor. Yine de bu gerçekleşmeden önce, araştırmacıların birkaç zorluğu çözmesi gerekecek. Prensip olarak, JET reaktörüne göre orantılı olarak çok daha büyük olacağından, ITER'nin egzoz bölgesinde oluşan ısı ile ilgilenmek zorundalar.

Her şeye rağmen deneyin başarısı, ekibin önümüzdeki birkaç yıl içinde analiz edilebilecek çok sayıda bilgi toplamasına imkân tanıyor. Nükleer füzyon reaktörünün enerji üretimindeki başarısı üzerine EUROfusion program yöneticisi Tony Donne, "Füzyonu beş saniye sürdürebilirsek, bunu beş dakika ve ardından operasyonlarımızı gelecekteki makinelerde büyüttüğümüzde beş saat yapabiliriz." dedi.