Yeryüzünde Bir Yıldız Yaratmak: Füzyon Enerjisi

Füzyon enerjisi, Güneş'in ve diğer yıldızların enerji üretme şeklini yeryüzünde taklit ederek, temiz, güvenli ve neredeyse sınırsız bir enerji kaynağı yaratmayı amaçlayan bir araştırma alanıdır. Nükleer fisyonun (atomları parçalamak) aksine, nükleer füzyon, hafif atom çekirdeklerini (genellikle hidrojen izotopları olan döteryum ve trityum) aşırı yüksek sıcaklık ve basınç altında birleştirerek daha ağır bir çekirdek (helyum) oluşturma prensibine dayanır.

Nasıl Çalışır?: Bu birleşme (füzyon) reaksiyonu sırasında, ortaya çıkan helyum çekirdeğinin kütlesi, başlangıçtaki döteryum ve trityumun toplam kütlesinden biraz daha azdır. Aradaki bu kayıp kütle, Albert Einstein'ın ünlü E=mc² formülüne göre devasa miktarda enerjiye dönüşür. Bu süreci başlatmak için, atom çekirdeklerinin birbirine karşı olan doğal itme kuvvetini yenebilmesi amacıyla, maddenin yaklaşık 150 milyon °C gibi, Güneş'in çekirdeğinden bile daha sıcak sıcaklıklara kadar ısıtılması ve "plazma" haline getirilmesi gerekir.

Tokamak ve ITER Projesi: Bu aşırı sıcak plazmayı, fiziksel olarak hiçbir malzeme tutamayacağı için, bilim insanları onu güçlü manyetik alanlar kullanarak bir "manyetik şişe" içinde hapsetmeye çalışırlar. Bu amaçla tasarlanmış en yaygın cihaz, "tokamak" adı verilen, halka (simit) şeklinde bir reaktördür. Fransa'da inşa edilmekte olan Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER), dünyanın en büyük tokamak'ı olup, füzyon enerjisinin ticari olarak uygulanabilir olduğunu kanıtlamayı amaçlayan, 35 ülkenin ortak olduğu dev bir projedir.

Avantajları: Füzyon enerjisinin başarılı olması durumunda birçok avantajı olacaktır: Yakıtı (döteryum) deniz suyunda bol miktarda bulunur, reaksiyon sonucu uzun ömürlü nükleer atık üretmez, ve fisyon reaktörleri gibi bir erime (meltdown) riski taşımaz. Ancak, plazmayı yeterince uzun süre ve kararlı bir şekilde hapsetmek, hala aşılması gereken en büyük bilimsel ve mühendislik zorluğudur.

Kelimeler: füzyon enerjisi, nükleer füzyon, tokamak, iter, bilim ve teknoloji, plazma, temiz enerji