Güney Kore'nin Yapay Güneş'i, nükleer füzyon alanında yeni bir devrime imza atabilir

Güney Kore'nin "yapay güneş" makinesi, çok uzun süreler boyunca 100 milyon santigrat derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda plazma üretmesini sağlayabilecek bazı ekipmanlarla donatıldı.

The Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) Güney Kore'nin Daejeon kentinde bulunan deneysel bir makine. Görevi ise Güneş ve diğer yıldızların içinde yanarak oluşan sürdürülebilir nükleer füzyonu gerçekleştirmek için gerekli olan son derece sıcak koşulları sağlamak.

KSTAR cihazı bu ultra yüksek sıcaklıkları, plazmayı kullanabilen ve kontrol edebilen büyük bir halka şeklindeki reaktör olan tokamak kullanarak oluşturuyor. Yapay güneş ilk olarak 2018'de 100 milyon santigrat dereceye ulaşarak bunu sadece 1,5 saniye sürdürebildi. Bu süre 2019'da 8 saniyeye, 2020'de ise 20 saniyeye kadar çıktı. 2022'de elde edilen son rekorsa 30 saniye.

Kısa bir süre önce makine, bu akıllara durgunluk veren sıcaklığı daha da uzun süre sürdürmesini sağlayabilecek bir dizi yeni yükseltmeyle donatıldı. Güncelleme özetle, karbon yönlendiricinin yüksek erime noktasına ve diğer istenilen niteliklere sahip bir malzeme olan tungstenden yapılmış olanla değiştirilmesiydi.

Yeni tungsten yönlendirici ortamının kullanıldığı deneyler Şubat 2024'e kadar devam edecek. Ekip, bu yeni ekipmanın yardımıyla 2026 yılı sonuna kadar 300 saniyeye ulaşmayı hedefliyor.

Nükleer füzyon, iki hafif atom çekirdeğinin birleşerek daha ağır bir çekirdek oluşturmasıyla meydana geliyor ve bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıkıyor. Bu muazzam enerji teorik olarak neredeyse sınırsız miktarda elektrik üretmek için kullanılabilir. Güneş sistemimizdeki en büyük füzyon aygıtı olan Güneş'in kalbinde gerçekleşen süreç de tam olarak bu. Ancak yıldızların merkezinden farklı olarak, Dünya'daki plazma yerçekimi tarafından sıkıştırılmadığından nükleer füzyona ulaşabilmek için son derece yüksek sıcaklıklar gerekiyor.

Bu yüksek sıcaklıklar, çekirdeklerin karşılıklı elektriksel itiş güçlerinin üstesinden gelmeye yetecek enerjiyi sağlamak için gerekli. Plazmanın ayrıca güçlü manyetik alanlar tarafından kontrol altında tutulması gerekiyor. Tahmin edebileceğiniz gibi, bu koşulları sürekli olarak sağlamak hiç de kolay bir iş değil.

Ancak bu, nükleer füzyonda uzmanlaşmaya son derece hevesli olan dünya bilim insanlarını durduracak bir sorun değil. Fransa'da mühendis ve bilim insanlarından oluşan ekipler şu anda dünyanın en büyük füzyon deneyi olan Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktörü (ITER) bir araya getiriyor. KSTAR'daki son geliştirmeler nükleer füzyon hakkındaki bilgilerimizi daha da artıracak ve nihayetinde ITER deneylerinde kullanılacak.