•Princeton Üniversitesi araştırmacıları, nükle füzyon enerjisine daha hızlı ulaşmanın bir yolu olabileceğini açıklayan yeni bir çalışma yayımladı. Çalışma, plazmanın kendi füzyon tepkimeleriyle gerekli sıcaklık seviyelerini koruyabildiği “ateşleme” (ignition) aşamasına ulaşmanın etkili bir kısa yolunu tanımlıyor.
Science-alert sitesinde aktarılan bilgilere göre, araştırmacılar bu yaklaşımı basit bir benzetmeyle açıklıyor: Ateşlemeyi dağ sırasının ardındaki bir vadi olarak düşünürsek, yeni fikir dağı aşmak yerine onun etrafından dolanmayı öngörüyor.
“Aynı yere ulaşmanın çok daha akıllıcı bir yolu var ve çok daha az enerji kullanıyorsunuz,” fizikçi Luis Delgado-Aparicio tarafından aktarılan açıklamada belirtiliyor. “Dağın tepesinden tırmanıp büyük enerji harcamak isteyen birçok şirket var. Bunun yerine zirvenin etrafından dolaşın.”
Çalışma, 1950’lerde geliştirilen ve bir reaktörün ateşlemeye ulaşması için gereken çerçeveyi ve kuralları belirleyen Lawson kriterinin genişletilmiş bir versiyonuna dayanıyor. Araştırmacılar hesaplamalara helyum külü biçiminde yanmış yakıt, reaktör duvarlarından gelen plazma kirleticileri, senkrotron radyasyonu olarak bilinen kayıp ışınımı ve plazmadan dışarı çıkan ısı dahil olmak üzere dört faktör daha ekledi.
Bu etkilerin ateşleme üzerindeki incelenmesi önce de yapılmıştı ancak hepsi birlikte değerlendirilmemişti. Amaç, bir reaktörün nasıl yapılandırılması gerektiğine dair daha gerçekçi ve doğru bir bakış açısı elde etmekti.
“Bu etkileri dışarıda bıraktığınızda, tasarımın sorunsuz çalışacağını söylüyorsunuz,” Masayuki Ono tarafından aktarılan açıklamada belirtiliyor. “Onları dahil ettiğinizde tablo değişir ve oldukça önem kazanır.”
Araştırmacılar, matematikçilerin “Cordey eyeri” (Cordey saddle) dediği şeyi arıyordu: yani en az enerji gerektiren ateşlemeye giden yolu. Hesaplamalar, plazmayı önce ısıtıp ardından yoğunluğunu artırmanın en iyi yol olduğunu gösterdi; diğer sıralamanın tersi.
Çalışmanın modellerinden çıkan başka bulgular arasında, çok küçük miktarda tungstenin bile nükle füzyonun başarısız olmasına neden olabileceği yönündeki işaretler yer alıyor. Isıya dayanıklılığı sayesinde birkaç planlanan reaktörün duvarlarında kullanılması öngörülen metal olduğu için plazmanın buna karşı iyi şekilde korunanması gerekecek.
Araştırmacılar ayrıca füzyon için doğal birer “fren” olabilecek bazı bulgulara da ulaştı. Radyasyon ve ısı sızıntısının plazma tepkimelerini stabilize edebileceği modeller tarafından gösterildi; ancak bu durum ateşlemenin başlamasını da zorlaştırabilir.
“Füzyon araştırmaları yanıcı plazma deneylerinden reaktör ölçeğinde enerji üretimine ilerledikçe, geçerli çerçeve bir sonraki kuşağın cihazlarında ateşlemeye erişilebilirliği, stabiliteyi ve performansı değerlendirmek için güncel bir temel sağlıyor,” araştırmacılar yayımladıkları makalede yazıyor.
Bu çalışma herhangi bir gerçek test veya deney içermiyor; ancak artık önerilen ve tasarlanan çok sayıda nükle füzyon reaktörü bulunduğu için bulguların bu enerji santrallerinin başarı şansını artırması—ve potansiyel olarak çok fazla geliştirme süresi ve paradan tasarruf etmesi bekleniyor.
Nükle füzyon reaktorlerinin çalışır hale gelmesinin ne kadar süre alacağına dair uzmanlar bölünmüş durumda; belki de oraya ulaşmanın mümkün olup olmadığı bile tartışmalı. Ancak bu araştırma, hedefe giden geçerli bir yol gösteriyor. Diğer güncel ilerlemelerle birlikte, füzyona her zamankinden daha yakın olduğumuz anlamına geliyor.
“Daha fazla çalışma gerekmesine rağmen, bu sonuçlardan heyecanlıyız ve bölgede geleceğe yönelik araştırmalar için açık bir yol önerdiklerini işaret ediyorlar,” fizikçi Jonathan Menard tarafından aktarılan açıklamada belirtiliyor.
Araştırma Physical Review Letters dergisinde yayımlanmış bulunuyor.
1 件のコメント
情報源、質問、または建設的な反論であなたの考えを深めましょう。