Füzyon Nedir?

Neredeyse, tüm ülke vatandaşlarının nükleer enerjiye karşı olan tutumunu biliyoruz. Şiddetle karşı çıkılan bir enerji türü olmasına rağmen, yakın zamanda depolanabilir ve çevre kirliliği olmayan füzyon reaksiyonu enerjisine geçiş başlayabilir. Peki füzyon nedir diye hiç düşündünüz mü?

Öncelikle 5 Aralık 2020 tarihinde Çin’den bir açıklama geldi. Uzun zamandır Tokamak adı verilen bir füzyon reaktörü üzerinde çalışıyorlardı. Bu denemelerin en son denemesi 5 Aralık 2020 tarihinde yapıldı. Güneş’in çekirdek ısısından 10 kat daha fazla sıcaklıkla yapılan bu deneme bir yapay güneş yaratma haberi değildir! Maalesef Çinliler yapay güneş yaptı diye yayılmaya başlayan bir haber çıkmıştı. Bu konuya başka bir çerçeveden bakarak bilimsel bir açıklama getirmek istedim.

Füzyon, Güneş’e ve dolasıyla tüm dünyaya güç sağlar. Nükleer füzyon yakın tarihte temiz ve kullanılabilir enerjinin adeta kutsal kasesi olmuştu. Geçtiğimiz yıllarda ABD Donanması, çalıştığı taktirde dünyaya yeni bir soluk getirebilecek kompakt bir füzyon reaktör tasarımı için patent başvurusunda bulunmuştu. Hatta MIT, gerçek füzyon gücünü gerçekleştirebilecek bir takım araçlara sahip olduğunu ve birkaç yıl içinde enerji üretebileceğini iddia ediyor.

Devrim yaratacak özelliğe sahip ve bir diğer adı ile Tokamak olan füzyon ne demek?

Füzyon, fisyon temelli nükleer enerji üretimi ile bağlantılı ve atık sorunu olmadan inanılmaz miktarda enerji üretebilir. Füzyon ve fisyon arasındaki fark nedir?

Füzyon; iki atomun nükleer reaksiyon sonucunda birleşmesi ve daha ağır bir atom oluşturmasıdır. Çok yüksek oranda enerji oluşturur.

Fisyon; parçalanmak yani bölünmek demektir. Bir atomun ikiye bölünmesidir. Daha hafif atomlara dönüşür ve nükleer enerji reaktörlerinde bu yol kullanılır.

Füzyon reaksiyonu için yıldızlarda gerçekleşen patlamaları örnek gösterebiliriz.

Füzyon Reaktörü Nasıl Oluşur?

Füzyon , muazzam derecede verimli ve bir o kadar da güçlüdür. Güneş gibi yıldızlarda gerçekleşen ana füzyon reaksiyon, iki hidrojen atomunun helyuma kaynaştırılmasını içermekte. Yıldızlar, bunu daha ağır füzyon reaksiyonlarına geçmeden önce milyonlarca yıl boyunca yaparlar. Teorik olarak, atomların birleşmesi kullanabileceğimiz enerjiyi açığa çıkarır. İnsanoğlu, şu anda nükleer silah veya güneş haricinde füzyonu tam olarak kullanamamakta. Şimdilik bir füzyon reaktörünü sürdürmek için gerekli enerji, reaksiyon sonucunda elde edeceğinizden daha fazla. Ayrıca bilim insanları uzayda konuşlandırılan füzyon roketleri sayesinde uzay yolculuğunu çok büyük bir oranda hızlandıracağını iddia ediyorlar. Bu yöntem ile dünyadan Mars’a gidiş-dönüş süresi olarak 130 gün öngörülüyor. Şu anki teknolojimize göre dünyadan Mars’a sadece gidiş 150 ila 300 gün arasında sürmekte.

Günümüzde, elektrik üretmek için kullanılan yöntemlerin birçoğu, depolama imkanını sınırsız kılmıyor. Üstelik sebep olduğu kirlilik kayda değer nitelikte. Güvenli bir füzyon gücü tüm bunları değiştirerek kirliliğe sebep olmayacak ve depolanabilir bir enerji ortaya koyacak. Iron Man filmindeki sınırsız enerji kaynağı olan Arc Reaktörü gibi evet 🙂

Füzyon, çok yüksek sıcaklık ve basınçta gerçekleşir. Bu nedenle güneş ve diğer yıldızlar, nükleer füzyon sayesinde enerji üretirler. Güney Kore’de bir ekip füzyon enerjisinde büyük bir ilerleme kaydetti. Türkçesi “Kore Süper İletken Tokamak İleri Araştırma” (KSTAR) cihazı 20 saniye süreyle çalıştırdı. Bu süre size kısa gelmesin. Önceki rekorun tam iki katı!

Füzyon Reaktörü Nasıl Kontrol Edilir?

Günümüzün nükleer santrallerinde hergün fisyon işlemi gerçekleşiyor. Uranyum, plutonyum bunları duymuşsunuzdur. Radyoaktif elementler. Bu elementler, çok kararsız ve tehlikelidirler. Çünkü ciddi anlamda parçacık radyasyonu saçarlar. Nötron bombardımanına tutarsanız, bu atom parçalanarak daha küçük atomlar oluşturmaya çalışır. Bu sırada etrafa inanılmaz derecede enerji saçılır. Eğer bu enerjiyi kontrol etmezseniz veya etmek istemezseniz atom bombası dediğimiz şey ortaya çıkar. İnsanoğlunun 75 yıldır kontrol edebildiği bir şeydir.

-KSTAR, dünyadaki en gelişmiş Tokamak tipi reaktörlerden biri. Bu cihazlar, süper ısıtılmış, plazmayı halka şeklinde şekillendirmek için güçlü manyetik alanlar kullanır.

-KSTAR gibi en iyi deneysel reaktörler bile aşırı ısıtılmış plazmayı sadece birkaç saniye aktif tutabiliyor. Yine de bu süre gittikçe artmakta.

-KSTAR, füzyon plazmasını 20 saniye boyunca 180 milyon Fahrenheit derecesinde tutmayı başardı. Aynı cihazın 2019 yılındaki rekor süresi yalnızca 8 saniyeydi. Peki bu süre neden bu kadar önemli? Çünkü plazma, reaktörde ne kadar uzun süre aktif kalırsa, enerji üretme olasılığı bir o kadar artmakta. Ancak az önce söylediğim gibi, KSTAR ve diğer benzeri cihazlar ürettiğinden çok daha fazla enerji tüketmekte. Füzyon enerjisi üretirken, en çok enerji tüketme rekoru, 24 mW enerji harcayıp, 16 mW enerji üretebilen Ortak Avrupa Torusu’nda (JET).

Füzyon Reaktörü Avantajları ve Dezavantajları

Elbette tehlikelidir. Bakınız yakın tarihte Çernobil faciası, Fukuşima Nükleer Santral Kazası. Onlar geçmişin teknolojisiydi, bugünkü santraller daha sağlam falan denildiğine güvenmiyorum. 50 yıl sonra günümüzün santralleri patlarsa yine aynı şeyleri söylemeyecekler mi?
Güneşin kullandığı gibi çok yüksek basınç yerine, biz ısıyı kullanıyoruz. Eğer çok yüksek bir miktardaki ısı enerjisini hapsedip, stabil bir şekilde tutmayı başarırsanız hidrojen atomlarını birbirleri ile kaynaşmayı da başarırsınız.
Kirliliği yok denecek kadar az olması en büyük avantajlarından biri. Günümüz nükleer tesislerinin tüm atıkları radyoaktif ve zararlıdır. Bunlarda olduğu gibi depolama, yok etme ve taşıma riski bulunmamaktadır. 2050 yılından sonra bugünkü gibi petrol ve doğalgaz kaynaklarınızın olup olmaması önemli olmayacak. Füzyon yapıp yapamayacağınız önemli olacak.
Bilim insanlarının söylediğine göre, herhangi bir dezavantajı bulunmamaktadır. Çevreye radyasyon yaymaz.

Sonuç

Füzyon kullanılabilir bir enerji kaynağı yapmaktan henüz çok uzağız. Ancak KSTAR ekibi, 2025 yılına kadar hedeflerini belirlemiş görünüyor. Ekip, cihazı 4 yıl sonra 300 saniye çalıştırmayı hedefliyor. Umuyoruz ki; evrene bir zararı dokunmaz ve kötü niyetli olarak kullanılmaz. Bilim insanları, bir füzyon reaktörü tesisinde ters giden şeyler olduğu taktirde, bu cihazı kapatmanın diğer radyoaktif tesislerine nazaran daha kolay olduğunu belirtiyor. Vatandaşlarından tepki almamak için mi yoksa gerçekten öyle olduğu için mi bunu zamanla göreceğiz. Siz de bu konudaki düşüncelerinizi, kaygılarınızı yorum alanından paylaşmayı ihmal etmeyin. Gelişmeler için takip etmeye devam edin.

Teknoloji, bilim ve uzay meraklısı. Kişisel blog yazarı.
Yazı oluşturuldu 21

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Aramak istediğinizi üstte yazmaya başlayın ve aramak için enter tuşuna basın. İptal için ESC tuşuna basın.

Üste dön