Füzyonla Enerji Elde Edildi

Mark Garlick/Science Photo Library

Füzyon Tepkimesi Nedir?

Füzyon tepkimelerinde iki atom çekirdeği kaynaşarak daha büyük bir atom çekirdeği oluşturur. Füzyon tepkimelerinin tetiklenebilmesi için çok yüksek sıcaklıklar gerekir. Füzyon tepkimeleri, tepkimeye giren ve tepkimeden çıkan atom çekirdeklerinin enerjisine bağlı olarak enerji üretebilir ya da tüketebilir. Demir-56 izotoplarından daha hafif atom çekirdeklerinin oluştuğu füzyon tepkimeleri genellikle enerji yayar.

Güneş Enerjisinin Kaynağı Nedir?

Güneş enerjisinin kaynağı da füzyon tepkimeleridir. Güneş’in merkezinde meydana gelen füzyon tepkimeleri sırasında hidrojen çekirdekleri kaynaşarak helyum çekirdeklerini oluşturur.

Yeryüzünde Füzyonla Enerji Üretilebilir mi?

Füzyonla enerji üretimi uzun zamandır üzerine çalışmalar yapılan bir konu. Ancak yıldızların merkezlerindeki çok yüksek sıcaklarda gerçekleşen bu süreçlerle laboratuvar ortamında enerji elde etmek yakın zamanlara kadar mümkün olmamıştı.

ABD Ulusal Ateşleme Tesisi’nde yapılan çalışmalar sırasında ilk kez füzyonla enerji elde edildiği açıklandı. Döteryum ve trityum izotoplarının kaynaşarak helyum çekirdeklerini oluşturduğu süreçte füzyon tepkimelerini tetiklemek için sisteme 2,05 MJ enerji veriliyor ve sonuçta 3,15 MJ enerji açığa çıkıyor.

LLNL/Jason Laurea/Science Source/Science Photo Library

Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki lazer sistemi

Enerji üretim süreci özetle şöyle gerçekleşiyor: Tepkimeye girecek yakıtın içinde bulunduğu altın silindirin duvarlarına lazer ışığı tutuluyor. Isınan duvarlar X ışınları yaymaya başlıyor. X ışınları yakıt topağının sıkışmasına ve ısınmasına neden oluyor. Böylece füzyon tepkimeleri başlıyor.

Füzyon, gelecekte yüksek miktarda enerji elde etmenin bir yolu olabilir. Ancak son başarı yakın gelecekte füzyon santrallerinin kurulabileceği anlamına gelmiyor. Bu amaca ulaşabilmek için hâlâ aşılması gereken pek çok zorluk var. İlk olarak, her ne kadar tepkimeyi tetiklemek için verilenden daha fazla enerji ortaya çıksa da kullanılan lazerler 300 MJ enerji tükettiği için gerçekleştirilen süreçte aslında enerji tüketiliyor. İkinci olarak, kullanılan lazerler günde bir kez ateşlenebiliyor ancak bir füzyon santralinde enerji üretebilmek için hedeflerin saniyede yaklaşık 10 kez ısıtılması gerekiyor. Üçüncü olarak, deneylerde kullanılan yakıt topaklarını üretmek on binlerce dolara mal oluyor. Bu kadar yüksek maliyetli yakıtlarla ucuz enerji elde etmek mümkün değil. Dördüncü olarak, füzyon tepkimelerinin açığa çıkardığı enerjinin nasıl toplanacağı henüz bilinmiyor.