100 yılı aşkın bir süredir ilk kez nükleer füzyon kırıldı.

Bu o kadar zor bir şey ki, Einstein bile başaramadı.

Ama bu neden bu kadar önemli?

Hidrojen yakıtındaki bir ataşın ağırlığı, Özgürlük Anıtı’nın ağırlığının fosil yakıtta yakılmasından 22 kat daha fazla güç üretebilir.

Kesinlikle delilik.

Bu yüzden, en son bilimsel buluşun her şeyi nasıl değiştirdiğini ve nükleer füzyon için sırada ne olduğunu bana açıklamak için bir plazma fizikçisiyle temasa geçmeye karar verdim.

İşte öğrendiğim her şey.

Nükleer füzyon, büyükannenizin anlayacağı şekilde açıklandı

Nükleer füzyon, enerji üretmenin özel bir yoludur.

Bu, güneşin atom adı verilen küçük küçük parçaları bir araya getirerek nasıl enerji ürettiğine benziyor. Atomlar belirli bir şekilde bir araya geldiklerinde çok fazla enerji açığa çıkarabilirler. Bilim insanları, bu enerjiyi evlerimize ve arabalarımıza güç sağlamak için kullanmanın yolları üzerinde çalışıyorlar.

Bir nükleer füzyon reaksiyonunu başlatmak ve sürdürmek için, hidrojen atomlarının aşırı yüksek sıcaklıklara (on milyonlarca derece) ısıtılması ve aşırı yüksek basınçlara maruz bırakılması gerekir. Bu, hidrojen yakıtını ısıtmak, sıkıştırmak için lazerler veya manyetik alanlar kullanmak gibi çeşitli yöntemlerle elde edilebilir.

İşte reaktörde olanlar:

✓İki Hidrojen atomu yüksek hızlarda çarpıştırılır.

✓Yeterli enerji ile çarpıldıklarında Helyum oluştururlar.

✓Ama mesele şu ki, iki Hidrojen atomu bir Helyum atomundan daha ağır.

✓Bu olduğunda, büyük miktarda enerji açığa çıkar.

Ama enerji gerçekte nereden geliyor?

Kütle kaybından.

Nükleer füzyon reaksiyonları tarafından üretilen enerji, Einstein’ın ünlü denklemi E=mc²’ye göre, birleşik atom çekirdeğinin kütlesinin bir kısmının enerjiye dönüştürülmesinden gelir. Bu, bir nükleer füzyon reaksiyonunda salınan enerjinin, birleşik çekirdeklerin kütlesi ile ışık hızının karesinin çarpımına eşit olduğu anlamına gelir.

100 yıldaki en büyük füzyon atılımı açıklandı.

5 Aralık 2022 gece yarısından hemen sonra NIF, şimdiye kadar ilk kez kontrollü bir ortamda “füzyon ateşlemesi” gerçekleştirmek için yakıtla dolu küçük bir hedefe 192 lazer ışını ateşledi.

Başka bir deyişle, nükleer füzyon yoluyla, olayı başlatan lazer enerjisinden ürettiklerinden daha fazla enerji üretebildiler. Tammy Ma ve NIF’deki iş arkadaşları, laboratuvarda füzyon süreçlerini simüle ederek yıldızların enerji üretme şeklini etkili bir şekilde taklit ettiler.

Bu deney 100 yılı aşkın bir süredir binlerce kez başarısız oldu.

Washington, DC’de elde edilen başarı hakkında teknik bir brifingde gazetecilere, “Gözyaşlarına boğuldum ve bekleme alanında bir aşağı bir yukarı zıplıyordum” dedi.

Nükleer füzyonu bir enerji kaynağı olarak geliştirmedeki ana zorluklardan biri, füzyon reaksiyonunun gerçekleşmesi için gereken yüksek sıcaklık ve basınçları elde etmek ve sürdürmektir.

Önümüzdeki en büyük zorluğun, füzyon gücünün faydalarından yararlanmadan önce lazer sistemlerini tutarlı bir şekilde daha fazla enerji üretecek şekilde ölçeklendirmek olduğunu açıklıyor.

Füzyon gücünün her şeyi nasıl değiştireceğine bir göz atalım:

Neredeyse sınırsız yakıt

Nükleer füzyon reaksiyonları, yakıt olarak Dünya okyanuslarında bol miktarda bulunan hidrojeni kullanır.

Bu, sınırlı olan ve sonunda tükenecek olan fosil yakıtların aksine, nükleer füzyon reaksiyonları için yakıtın neredeyse sınırsız olduğu anlamına gelir.

Bu, nükleer füzyonu neredeyse sonsuz bir güç kaynağı sağlayabilecek çekici bir yenilenebilir enerji kaynağı yapar.

Düşük Karbon Emisyonları

Nükleer füzyon reaksiyonları, minimum karbon emisyonları üreterek onları temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı haline getirir.

Bu, yakıldığında büyük miktarlarda karbondioksit ve diğer sera gazları üreten ve iklim değişikliğine katkıda bulunan fosil yakıtların tersidir.

Nükleer füzyonu bir enerji kaynağı olarak kullanarak, karbon ayak izimizi büyük ölçüde azaltabilir ve iklim değişikliğinin olumsuz etkilerini azaltabiliriz.

Yüksek Enerji Çıkışı

Nükleer füzyon reaksiyonları, onları son derece verimli bir enerji kaynağı yapan büyük miktarda enerji üretme potansiyeline sahiptir.

Aslında, tek bir gram hidrojen yakıtı, yaklaşık 10 milyon libre kömür yakmakla aynı miktarda enerji üretebilir.

Bu, nükleer füzyonun nispeten az miktarda yakıt kullanırken enerji ihtiyacımızın önemli bir bölümünü sağlayabileceği anlamına gelir.

Güvenli

Nükleer füzyon reaksiyonları, nükleer fisyon süreciyle enerji üreten geleneksel nükleer enerjiden çok daha güvenlidir.

Nükleer füzyon reaksiyonları zararlı radyoaktif atık üretmez ve çok daha düşük kaza riskine sahiptir. Bu, nükleer füzyonu geleneksel nükleer enerjiden daha güvenli bir enerji kaynağı yapar.

Yakıt Nakliyesi Yok

Nükleer füzyon santralleri, yakıt sahada deniz suyundan çıkarılabildiğinden, tesise yakıt taşınmasını gerektirmez.

Bu, pahalı ve tehlikeli olabilen yakıt taşıma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Yakıt Deposu Yok

Nükleer füzyon santralleri, yakıt füzyon reaksiyonunda hemen kullanıldığı için yakıt depolamaya ihtiyaç duymazlar. Bu, pahalı ve tehlikeli olabilen yakıt depolama tesislerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Ölçeklenebilir

Nükleer füzyon enerji santralleri, belirli bir bölgenin veya topluluğun enerji ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde ölçeklendirilebilir ve bu da onları esnek ve uyarlanabilir enerji kaynakları haline getirir.

Bu, nükleer füzyon santrallerinin belirli bir alanın özel enerji ihtiyaçlarına uyacak şekilde özelleştirilebileceği anlamına gelir ve bu da onları çok çeşitli uygulamalar için ideal bir enerji kaynağı haline getirir.

İşte aya geri dönmek için gerçek bir sebep

Helyum-3 (He-3), nükleer füzyon reaksiyonlarında yakıt olarak kullanılma potansiyeline sahip, hafif, radyoaktif olmayan bir helyum izotopudur. Yüksek füzyon reaktivitesine sahip olduğu ve füzyon işlemi sırasında nispeten az radyasyon ürettiği için umut verici bir yakıt olarak kabul edilir.

Sadece 2,2 pound helyum-3, 1,5 pound döteryum ile birleştiğinde 19 megavat-yıllık enerji üretir.

Bir problem – dünyada gerçekten nadirdir.

Ama aslında ayda oldukça yaygın.

Bu, nükleer füzyon mükemmelleştiğinde aya geri dönmek için geçerli bir ekonomik teşvik sağlayabilir.

İnsan için küçük bir füzyon. İnsanlık için dev bir füzyon.