Güneş'in merkezinden daha sıcak: Nükleer füzyonda 'yanan plazma' hedefine ulaşıldı

Bilim insanları, nükleer füzyon (kaynaşma) araştırmalarında, füzyon reaksiyonlarının enerjinin hakim kaynağı olduğu 'yanan plazma' hedefine ulaştıklarını bildirdi.

Dünyadaki nükleer reaktörler, nükleer fisyon denilen ve ağır bir elementin atomlarının parçalanarak hafif elementlere dönüştürülmesinde açığa çıkan enerjiyle çalışıyor. Bilim insanları 1950’den bu yana Güneş'te her an olan, iki hafif elementin kaynaşarak daha ağır bir elemente dönüşmesi olan nükleer füzyon üzerinde çalışıyor.

BBC'nin haberine göre, California'daki National Ignition Facility'de (NIF-Ulusal Ateşleme Tesisi) yapılan deneylerde uzmanlar, kullandıkları dünyanın en güçlü lazerinden çıkan 192 ışını, karabiber tanesi büyüklüğündeki kapsülün içerisindeki hidrojenin farklı formları olan deuterium ve tritiuma (hidrojen yakıtı) yöneltti.

Bu ışınlar, kapsülün içindeki deuterium ve tritiumu kurşundan 100 kat daha yoğunluğa sıkıştırırken, sıcaklığını Güneş’in merkezinden daha sıcak olan 100 milyon santigrat dereceye çıkardı.

Bu şekilde, kapsülün içerisinde elektrikle yüklü plazma adı verilen gaz oluşturan bilim insanları, plazma formunda elektronların atomun çekirdeğinden ayrıldığını, tek kalan çekirdeklerin yeniden kaynaşması (füzyon) sırasında da enerji ortaya çıktığını anlattı.

Bu deneylerinde, süreci başlatmak için kullanılan lazer enerjisi yerine füzyon reaksiyonlarının, plazmadaki ısınmanın hakim enerji kaynağı olduğunu kaydeden bilim insanlarından fizikçi Annie Kritcher, "Bu deneylerde, bir füzyon araştırma tesisinde ilk defa, füzyon reaksiyonlarını başlatmak için gerekli enerjiden fazlasını, füzyon reaksiyonu gösteren yakıttan elde ettiğimiz yanan plazma evresine ulaştık" dedi.

Araştırmacılar, plazmanın şeklini kontrol etme konusundaki zorlukların getirdiği kısıtlamalar nedeniyle daha önce bu aşamaya ulaşamadıklarını ancak daha fazla hidrojen yakıtı alacak ve daha fazla enerji emebilecek şekilde tasarladıkları kapsülle ilk defa füzyonun daha fazla ısınma sağladığı bir sistem oluşturduklarını ifade etti.

Yanan plazma evresine ulaşılma sürecinde de enerji kaybı olduğuna dikkati çeken bilim insanları, bunun nükleer füzyondaki kilit hedef olan ‘ateşleme’ ve kendini idame ettiren enerji üretiminden önceki son dönüm noktalarından olduğunu vurguladı.

Deneylerin sonuçları, Nature dergisinde iki ayrı makalede paylaşıldı.

Nükleer füzyon, nükleer fisyondan çok daha yüksek enerji açığa çıkardığı ve radyasyon üretmediği için sonsuz temiz enerji kaynağı olarak görülüyor.