ITER Nükleer Füzyon Reaktörü Nasıl Çalışıyor?

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyorDünyanın en büyük nükleer füzyon tesisi olan Uluslararası Deneysel Termonükleer Reaktörünün (ITER) 5 yıllık inşaatı Fransa Saint-Paul-les-Durance’da başladı. Hidrojen atom çekirdeklerini kaynaştırarak daha büyük helyum çekirdekleri üreten nükleer füzyon, bugün atomu parçalayarak çalışan nükleer santrallerden 4 ila 10 kat fazla enerji üretecek. Nükleer füzyon nükleer güç santrallerinden çok daha temiz olup hemen hiç radyoaktif atık çıkarmayacak. Peki pratik füzyon evlere ne zaman geliyor? ITER’e ek olarak ABD’nin deneysel SPARC reaktörüne bakarsak pek yakında.

ITER ve füzyonun kısa tarihi

35 yıl süren zorlu çabalarla gecikmelerden sonra ITER inşaatı Fransa’da nihayet başladı ve 5 yıl içinde tamamlanacak. Simit şekilli (tokamak denir) bir yanma odasında hidrojen gazını 150 milyon dereceye kadar ısıtıp manyetik alanlarla süper sıkıştırarak nükleer füzyon başlatacak olan ITER reaktörü 6 ulusun desteğini almış bulunuyor.

ABD, Rusya, Çin, Hindistan, Japonya ve Güney Kore’nin katkılarıyla inşa edilen ITER 24 milyar dolara mal olacak ve en erken 2025’te 500 megavatlık termal füzyon enerjisi üretemeye başlayacak (deneysel reaktör olarak elektrik değil, ısı üretecek). Nükleer füzyon ilk olarak ABD ile Sovyetler Birliği tarafından 1950’lerde termonükleer silah üretiminde kullanıldı ve 1958 yılında Cenevre’de yapılan Atomların Barış İçin Kullanılması konferansına dek devlet sırrı olarak kaldı.

Füzyon reaktörü araştırmaları 1970’lerde Sovyetlerin tokamak yanma odalarını geliştirmesiyle hız kazandı. Bununla birlikte nükleer füzyon klasik nükleer güç santrallerin yanında çok gecikti; çünkü bu santraller nükleer silah yapımında kullanılan plütonyum üretiminde kullanılıyordu. Ayrıca en büyük petrol ve doğal gaz şirketleri ülkelerin füzyon yoluyla enerji bağımsızlığı elde etmesini istemediğinden hükümetlerin ticari füzyon projelerini finanse etmesini büyük ölçüde engelledi.

Ne zamanki ticari değeri olan petrol tükenmeye başladı ve Doğu Akdeniz ile Yakındoğu’da bulunan doğal gaz rezervlerini Batı-Atlantik ittifakının tek başına kontrol etmesinin imkansız olduğu görüldü, işte o zaman ticari nükleer füzyon için düğmeye basıldı. Özellikle Çin’in nükleer füzyon geliştirerek Batı ülkelerini geride bırakması riski Batılı oligarklara füzyonu sevdirdi. Güç odakları servet kaynaklarında yumuşak geçiş yapmak üzere 2040’a dek dünya enerji üretiminin yüzde 70’ini fosil yakıtlardan karşılamayı planlamıştı ama Çin ve Rusya’nın yükselişi temiz enerji sektörüne ivme kazandırdı.

Çin de işbirliği yapıyor

Nükleer füzyonun ancak uluslararası işbirliğiyle geliştirilebileceği anlaşılmış bulunuyor. Çin bile EAST deneysel füzyon reaktörü ve ardıllarıyla ITER’e veri sağlamayı kabul ediyor. Nükleer füzyonda hidrojen çekirdeklerini birleştirmek için eş pozitif yüklü protonların birbirini itmesini sağlayan elektromanyetik kuvveti yenmek gerekiyor. Güneş enerjisi hidrojenden mi geliyor yazısında gördüğümüz gibi füzyon için ara çekirdek aşamalarından geçmek ve doğadaki kuantum tünellemeden yararlanmak gerekiyor.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyor

IITER reaktör inşaatı.

 

Neden nükleer füzyon istiyoruz?

Protonlar elektromanyetik kuvvete rağmen birbirine çok yaklaştığında güçlü nükleer kuvvet devreye giriyor ve bunları bir arada tutuyor. Protonları sıkıştırmak için kullanılan enerji fazlası ise atomların kaynaşmasıyla termonükleer enerji, yani termal füzyon enerjisi olarak ortama salınıyor. Geriye füzyonda üretilen ısıyla su kaynatıp yüksek basınçlı buhar oluşturmak ve bununla türbinleri döndürerek elektrik üretmek kalıyor.

Atomu parçalamak uranyum gibi ağır atomlar söz konusu olduğu için atom başına daha çok enerji üretiyor. Oysa hidrojen atomları uranyumdan hafif olduğu ve adi deniz suyunda bile bulunduğu için gram başına daha çok enerji üretiyor. Bu nedenle nükleer füzyon santrallerinin ilk etapta atomu parçalamaktan 4 kat ve on yıl içinde 10 kat fazla enerji üretmesi bekleniyor. Buna ek olarak nükleer füzyon hemen hiç radyoaktif atık ortaya çıkarmıyor.

Dolayısıyla füzyon santrallerin kurulmasıyla işletilmesi çok daha güvenli ve ucuz olacak. Radyoaktif atıkları güvenle elden çıkarmak ve saklamak ciddi bir sorun olmayacak. Nükleer silah üretiminde kullanılan uranyumu stratejik bir kaynak olarak kontrol etme derdi de olmayacak. Hidrojeni suyu parçalayarak üretmek mümkün olduğundan nükleer füzyonun lojistik maliyetleri çok düşük kalacak.

ITER için 150 milyon derece

Nükleer füzyon Güneş çekirdeğinde 15 milyon derece sıcaklıkta gerçekleşiyor ama Dünya’da nükleer füzyon başlatarak sürdürmek için 100 ila 150 milyon derece sıcaklığa çıkmak gerekiyor. Bunun nedeni Güneş kütlesinin Dünya’nın ~330 bin katı olması. Yeryüzünde Güneş’in muazzam çekirdek basıncına ulaşmak imkansız olduğu için füzyon sıcaklığını 10 kat artırmak gerekiyor. İşte ilk termonükleer bombanın 70 yıl önce üretilmiş olmasına rağmen ticari füzyona 20 yıl olmasının sebebi budur. Tokamak yanma odalarında 150 milyon derece sıcaklığa erişmek ve bunu kararlı şekilde sürdürmek çok zordur:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

Füzyon plazması. 100-150 milyon derece.

 

Nükleer füzyon zorlukları

Nükleer fizikçiler tokamaklar ve bunun yine 1950’lerde Ruslar tarafından tasarlanmış daha gelişmiş hali olan burgulu simit versiyonlarında (stellarator) füzyon başlattıktan sonra (Örneğin Merkel’in açtığı Wendelstein X-1 reaktörü) sistemin net enerji üretmesini sağlayamadılar. Neden derseniz:

150 milyon derecedeki hidrojen plazmasına dayanacak metal olmadığı için plazmanın reaktörü eritmesini önlemenin tek yolu pozitif protonlardan oluşan plazmayı güçlü manyetik alanların içine hapsetmekti. Manyetik alanlar aynı zamanda plazmayı füzyon başlatacak kadar sıkıştırıyordu.

Oysa bunun için -269 dereceye soğutarak elektriği direnç göstermeden ileten süperiletkene dönüştürülen elektromıknatıslar gerekiyor ama bir sorun var: Hidrojen plazması Heisenberg’in belirsizlik ilkesinin yönettiği akışkanlar mekaniği uyarınca aşırı çalkantılıdır. Öyle ki mikro alev dilleri saniyenin milyonda birinde yanma odasının duvarlarına sıçrayıp metali delebilir.

Ayrıca plazma oluşumu sırasında atomu parçalamaya göre çok daha az miktarda üretilse dahi sürekli yayınlanan sert nötron radyasyonu reaktör duvarlarında atomaltı delikler açıyor. Nötronların nötr olması bunları manyetik alanda kontrol edip yanma odasını korumayı zorlaştırıyor.

Plazma 1 saniye içinde yanma odasına zarar veriyor ve açılan delikler reaktörün soğumasına yol açıyor. Bu da füzyonun kesilmesine neden oluyor. Bilim insanları yeni elektromıknatıslar ve kuantum akışkanlar mekaniği tekniklerinden yararlanarak sorunları aşmaya çalışıyor ama ticari füzyona 10 yıl var. İşte 2025’te devreye girecek olan ITER önceki reaktörlerin verisini kullanarak bu sorunları çözecek ve ticari füzyon 2035’te başlaması için umut ışığı olacak. Peki ITER nasıl çalışıyor?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

ITER ve döteryum füzyonu

Öncelikle fazladan bir nötron içeren hidrojen izotopu döteryum çekirdeklerini, iki nötron içeren nadir hidrojen izotopu trityum çekirdekleriyle kaynaştırarak enerji üretiyor. Aslında resimdeki döteryum-trityum (D-T) füzyonu yerine döteryum-döteryum (D-D) füzyonu da yapılabilirdi ama trityum reaksiyonları 20 kat daha hızlı gerçekleşiyor (trityum hızlandırıcıdır). D-T yakıtı füzyon için gereken hidrojen çekirdek yoğunluğunu 1 milyar kat ve enerji tüketimini 1 trilyon kat azaltıyor.

Peki ITER neden füzyonda başarılı olacak diye sorarsanız bunun asıl nedeni en büyük nükleer füzyon reaktörü olması değil. ITER için itriyum-baryum-bakır oksitten yapılan çok daha gelişmiş, küçük ve güçlü elektromıknatıslar üretildi. Bunlar füzyon sıcaklığına erişmek için gereken enerjiyi azaltıyor ve reaktörün net enerji üretmesini (tükettiğinden fazla enerji üretmesini) kolaylaştırıyor.

ITER’in simit şekilli yanma odasını 18 adet halka şekilli niyobyum-kalay süperiletken elektromıknatıs bobini saracak. Bunlar Dünya’nın manyetik alanından 1 milyon kat güçlü olan 11,8 Tesla gücünde manyetik alan üreterek 150 milyon derecelik plazmayı içinde hapsedecek. Yaklaşık 3000 ton ağırlığında olan mıknatıslar 200 km uzunluğundaki süperiletken kablolarla birbirine bağlanacak ve Hindistan tarafından üretilen dünyanın en büyük soğutucusu ile -269 dereceye soğutulacak. 23 bin tonluk ITER tokamakı 50 megavat ısı enerjisi girişine karşılık 500 megavat ısı enerjisi üretecek.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyor

SPARC füzyon reaktörü.

 

ITER ne kadar ekonomik?

Nükleer füzyonun atomu parçalayan nükleer reaktörlerin yerini alması kaçınılmazdır. Nükleer reaktörler trityum ve nükleer silahlar için plütonyum üretiminde kullanıldığı için asla ortadan kalkmayacak ama sayılar net konuşuyor:

1) Bugün Dünya’da bulunan ve ortalama yaşı 40’ın üzerinde olan 440 nükleer reaktör gezegen enerji ihtiyacının yalnızca yüzde 10’unu karşılıyor. 2) Güneş-rüzgar ikilisi hızla bu kapasiteye yaklaşıyor. 3) Aynı miktarda füzyon reaktörü ise termik santrallerin tamamen yerini alabilir ve enerji ihtiyacının yüzde 40’ını karşılayabilir. Elbette 2050’lerde de doğal gaz güç santrallerinin yerini de alacaktır.

Nükleer güç santrallerinin füzyon için gereken trityum üretimi için şart olduğunu söyleyebiliriz fakat alternatif üretim imkanları var. Basit bir üniversite reaktörü, NASA yapımı sıradan bir 10 kilovatlık reaktör bile trityum üretebilir. Bunun için Çernobil ve Fukuşima kazalarına yol açan 30-40 yıllık reaktörlere gerek yoktur. Yine de ABD, İngiltere, Japonya, Fransa, Hindistan ve Rusya nükleer enerjiye büyük yatırım yaptılar. Nükleer enerjiye yatırım yapan şirketler de bu sektörden çıkmak istemiyor.  

Oysa son 25 yıldaki verileri toplayarak hazırlanan bir araştırma raporu nükleer enerjinin hiç de verimli ve temiz olmadığını gösteriyor. Rapora göre fosil yakıtlardan kaynaklanan insan yapımı küresel ısınmayı önlemenin tek yolu nükleer enerji yerine güneş ve rüzgar enerjisi kullanmaktır. Bu rapora yakından bakarak Akkuyu santrali neden kirlidir yazısında ortaya koyduğumuz verileri pekiştirelim.

Güneş enerjisi balçıkla sıvanmaz

1) 123 ülkeden toplanan verilere göre nükleer güç santralleri küresel ısınmaya yol açan sera gazı karbondioksit emisyonlarını pek azaltmadı. Dahası gelişmekte olan ülkelerin nükleere yatırım yapması karbondioksiti artırdı. 2) Nükleer enerji büyük yatırım, ek önlem ve kurulu güç gerektirdiği için güneş ve rüzgar enerjisiyle birlikte kullanılamıyor. Bu da maliyetleri artırıp temize enerjiye geçişi geciktiriyor. Öyleyse Bill Gates neden nükleer enerjide ısrar ediyor?

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyor

Nükleer güç santrali soğutma bacaları.

 

ITER Bill Gates’e karşı

Bunun iki sebebi var: 1) Bill Gates Amerika’da yeni kuşak nükleer santraller tasarlanmasına yatırım yaptı ama bunların inşa edilmesine izin çıkmadı. Bill Gates para kazanmak istiyor. 2) Petrol şirketleri doğal gaza geçti ve doğal gaz için Doğu Akdeniz’de daha yeni kavga etmeye başladı. Planları nükleer enerjiyi destekleyerek güneş ve rüzgar enerjisinin yaygınlaşmasını geciktirmek. Böylece Dünya’yı 2040’lardan sonra en az üçte bir oranında doğal gaza bağımlı kılmak. Nükleer enerji oyalama taktiği:

1) Nükleer enerji ek güvenlik önlemleri gerektirir. Regülasyonlar ve inşaat derken astarı yüzünden pahalıya gelir. Aynı zamanda reaktörlerin işletilmesi ileri teknoloji ürünü materyaller gerektirir. Güneş ile rüzgar enerjisi sıradan teknolojiyle çalışır ve tüm ülkelerin önünü açar. 2) Nükleer enerji tehlikeli radyoaktif atıklar ve nükleer silah başlıklarında kullanılan plütonyum üretir. 3) Nükleer atıkların güvenle elden çıkarılması pahalı, uzun vadede saklanması imkansızdır.

4) Yeni ve daha güvenli nükleer reaktör geliştirmek bir hayaldir: a) Kamuoyu nükleer enerji istemiyor. Bu yüzden politikacılar yeni güvenli reaktörlere izin veremiyor. b) Eski nükleer reaktörleri güvenle kapatmak ve yerine yeni reaktör kurmak imkansız. Eski reaktörleri bozulana kadar kullanmak tek çare ve bu da nükleer kaza riskini artırıyor. Dolayasıyla yeni reaktörler radyoaktif belasıyla eskisine eklenecektir. 1999-2014 arasını kapsayan yeni rapora göre nükleeri tümden terk edip parayı güneş ve rüzgara yatırmak daha kolay. Yoksa eski reaktörler güvenlik riski yaratarak sırtımızda kambur olacaktır.

Nükleer kaza neden olur?

Neredeyse bilerek ve isteyerek olur. Eski reaktörlerin bakım masrafı artar. Şirketler bakımı ihmal eder ve ek güvenlik önlemi almazlar; çünkü reaktörlerin işletme maliyetinin zamanla çok artacağını bilirler. Bu yüzden başlangıç yatırımlarını azaltırlar ve bu da reaktörlerin hızla eskiyerek büyük risklere yol açmasına neden olur. Yeni nükleer reaktörler de hem eskisini elden çıkaramadığımız hem de aynı sorunlara yol açacağı için devlete yük olacaktır. Bakın bilim insanları ne diyor?

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

ITER ve nükleer enerji gerçeği

Sussex Üniversitesi’nden teknoloji politikaları araştırmacısı Andrew Stirling diyor ki “Nükleer enerji yatırımlarını tümden kesersek güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının yatırım getirisi aratacaktır. Bu araştırma nükleer enerjinin her şeye çare olacağı argümanıyla bu sektöre yatırım yapmanın akıl dışı olduğunu ortaya koyuyor.”

“Bulgularımız dünya çapındaki nükleer enerji yatırımlarının karbon emisyonlarını azaltacak olan yenilenebilir enerji yatırımlarının etkisini azalttığını gösteriyor. Ayrıca nükleer enerji ve yenilenebilir enerji arasındaki gerilimin yıkıcı iklim değişikliğinden kaçınma olasılığını azalttığına da işaret ediyor.” Almanya’daki ISM Uluslararası İşletmecilik Fakültesinden Patrick Schmid de “Veri analizi yaparken bağıntılara odaklanmış olmamıza rağmen farklı ülkeler ve senaryolarda hep aynı sonuca ulaşmış olmamız nükleer enerjinin gereksiz olduğunu gösteren bu araştırmanın en çarpıcı yanı” diyor.

Peki bu ITER nükleer füzyon reaktörünün gereksiz olduğu anlamına mı geliyor? Kesinlikle hayır. Sadece atomu parçalayan nükleer “fizyon” santrallerinin gereksiz olduğunu gösteriyor. Nükleer füzyon santralleri ise temiz nükleer enerji kaynağı olarak güneş ve rüzgarla birlikte insanlığı geleceğe taşıyacaktır. Nitekim Amerikalılar da SPARC füzyon reaktörüyle temiz enerjide adım attılar.

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

SPARC.

 

ITER ve 2035 vaadi

Commonwealth Fusion Systems şirketi MIT işbirliğiyle ABD’nin SPARC adındaki kendi deneysel nükleer füzyon reaktörünü geliştiriyor. SPARC sistemi enerji tüketimini azaltmak için daha yüksek sıcaklıklarda süperiletkenlik kazanan alaşımlardan yararlanıyor. Bu da SPARC’ın ITER’den üstün yanını oluşturuyor. Yüksek sıcaklıklı süperiletkenler daha küçük soğutma sistemleri, daha güçlü manyetik alanlar ve daha kompakt bir tasarım demek. Öyle ki SPARC tesisi ITER’dan 10 kat küçük olacak.

Aynı zamanda kullandığı enerjinin 2 katını üretecek. ITER’in 10 kat enerji üretmesi bekleniyor ama SPARC’ın gelecek modellerinin de ITER’dan küçük olmasına karşın 10 kat enerji üreteceği öngörülüyor. Commonwealth’in 2021 yılında 20 Tesla (!) gücünde olan ve MR cihazlarında kullanılanlara benzeyen halka şekilli bir elektromıknatıs üretmesi planlanıyor. Gerçekten de nükleer füzyonun önündeki darboğazlardan biri plazma akışını kontrol etmek diğeri de güvenli trityum üretimini artırmaktır. Bu sorun çözülürse 2025 yılında net füzyona ve 2035’te ticari füzyona geçilmesi işten bile değildir.

ITER’in tümüyle deneysel olduğunu ve asla ticari füzyon için tasarlanmadığını belirtelim. Eşsiz gücüyle en değerli test yatağı olmasına karşın ITER inşaatı 30 yılda çok gecikti. Öyle ki özel şirketler ITER’den küçük ama onun kadar güçlü reaktörler tasarlamaya başladı. Kompakt reaktörler çok avantajlı olacak; çünkü büyük tesisler gerektiren nükleer güç santrallerinin tersine doğal gaz ve kömür santrallerinin birebir yerini alacak. Kısacası nükleer füzyon kolay ölçeklenen ekonomik bir çözüm olacak.

İlgili yazı: İnsanlar Ay Üzerinde Ne Zaman Üs Kuracak?

 

Füzyon temiz ve ucuz mu?

İlk bakışta evet: Örneğin Türkiye 2020’de 1800 megavatlık Afşin Elbistan C santralini duyurdu. Füzyon tokamakları ise daha ilk etapta 250-1000 megavat enerji üretecek. Bu da birçok ülkenin küçük çaplı çok sayıda doğal gaz santralini füzyon santralleriyle değiştirebilmesi anlamına geliyor. Füzyonunun gram başına fosil yakıtlardan 4 milyon kat enerji ürettiğini dikkate alırsak bunun önemi kavrarız.

Öyle ki 1000 megavat kapasiteli kömür santralleri için yılda 2,7 milyon ton kömür gerekirken nükleer füzyon reaktörleri yılda 125 kilo döteryum ve 125 kilo trityum gerektirecektir. Oysa buradaki asıl darboğaz trityum olacak. Aşırı nadir olan trityumun gramı 30 bin dolar ediyor dedik. Bu da 1000 megavattan küçük santrallerin ekonomik olmaması ve 1000 megavatlık santrallerin de yılda 3,75 milyar dolar trityum tüketmesi demek. Kısacası füzyon bol enerji üretecek ama yakıtı çok pahalı olacak.

Trityum bizi zora sokuyor. Yarı ömrü yalnızca 12,3 yıl olan bu yakıt nadir bir doğal kaynaktır ve kozmik ışınların atmosferin üst katmanlarını bombalamasıyla oluşur (iki nötron hidrojen çekirdeğiyle birleşerek onu trityum izotopuna dönüştürür. Bu nedenle sanayinin ihtiyacı olan trityumu nükleer reaktörlerde uranyumu parçalayarak veya ağır su soğutma sistemi olan reaktörlerde döteryum içeren su moleküllerini radyasyona maruz bırakarak üretiriz.

Yarı ömrü kısa olduğu için de uzun süreli olarak depolayamayız. Kısacası trityumun gramı 30 bin dolara mal olur. Yeni bir üretim tekniği bulmadığımız sürece trityum ticari nükleer füzyondan kullanılamayacak kadar pahalıdır. Dahası nükleer santraller ve nükleer füzyon santralleri birlikte kullanılacaktır. Neden derseniz:

İlgili yazı: Venüs’te Bulunan Fosfin Molekülleri Hayat İzi mi?

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyor

ITER reaktörü.

 

ITER ve radyoaktif atıklar

Trityumun en çok nükleer silahlar için üretilmesi bizi silah endüstrisine ve atomu parçalayarak çalışan reaktörlere bağlıyor. Nükleer füzyon trityum kullandığı sürece onu üretecek nükleer güç santralleri de olacak. Büyük miktarda trityum üretmek gerekeceğinden santral sayısını azaltmak da mümkün değil. Yapabileceğimiz en iyi şey eski santrallerde trityum üretimini artıracak değişiklikler yapmaktır. ☹

Oysa bir sorun daha var. Trityumun termonükleer silahlarda kullanılması nükleer füzyonun yine ABD gibi en gelişmiş ülkelerin tekelinde olması demektir. Füzyonun en büyük avantajı su her yerde olduğu için tüm ülkelerin füzyon enerjisi üretmesine izin vermesi olurdu ama trityum İngiltere, Fransa, Çin ve Rusya gibi ülkelerin tekelinde olacak. Nükleer füzyonun tüm ülkelere enerji bağımsızlığı sağlaması şimdilik imkansız.

Bugün tek çare nükleer füzyon reaktörlerinin kendi trityumunu üretmesidir ki bunu reaktöre lityum ceket giydirerek yapabiliriz. Döteryum-trityum füzyonunda açığa çıkan nötronlar lityum metalini bombalayarak reaktörün kullandığı trityumdan yüzde 15 daha çok trityum üretebilir. Oysa mevcut trityum toplama teknikleri yüzde 10 kayba yol açıyor. Buna lityum ceketin radyoaktif atıkları artırmasını eklersek nükleer füzyonun gerçekten temiz nükleer enerji olamayacağı anlaşılıyor.

İlgili yazı: Işıktan Hızlı Yolculuk İçin Yeni Solucandeliği Teorisi

iter-nükleer-füzyon-reaktörü-nasıl-çalışıyor

 

Peki ITER için çözüm var mı?

Fransa’da inşaatına başlanan ITER reaktörünün öncülük ettiği nükleer füzyonun fizyon karşısında iyi bir alternatif olması için iki şey gerekiyor. 1) Trityum üretiminin artıp ucuzlaması ve 2) Lityum ceket kaynaklı radyoaktif atıkların azaltılması; yani trityum üretme yöntemlerini değiştirmeliyiz.

Yine de küresel ısınmanın insanlığa maliyeti toplu soy tükeniştir. Nükleer füzyon ise temiz, ucuz ve bol enerji vaadinde bulunuyor. Bu nedenle füzyonun sorunlarını bahane edip fosil yakıtlar ve nükleer güç santrallerinde ısrar etmek yerine geleceğimizi kurtaracak teknolojilere yönelmek gerekiyor. Çin sırf bu yüzden Ay toprağından Helyum 3 çıkarmak istiyor:

Bu Dünya’da bulunmayan bir izotop ama helyum 3-helyum 3 füzyonu hemen hiç nötron radyasyonu ve radyoaktif atık üretmez. Helyum 1 ila 10 milyar dolarlık bir ön yatırımın ardından Ay’dan Dünya’ya kolayca ulaştırılır ve trityumdan çok daha ucuz bir yakıt olur. Asıl helyum 3 füzyonu gerçek temiz enerji olacak fakat Ay ekonomisi gelişene dek trityuma bağlıyız. O da ekonomik olmadığından ticari nükleer füzyon 2055’e kalabilir. Tabii mobil bor füzyon reaktörü gibi alternatif teknolojiler geliştirmezsek.

Peki Çin Ay’dan nasıl Helyum 3 çıkaracak? Onu da şimdi okuyabilir, yıldızlararası füzyon roketlerini inceleyebilir ve nükleer füzyondan binlerce kat güçlü antimadde enerjisi üretmenin yollarına hemen bakabilirsiniz. Yeri gelişmişken Dünya’nın bilinen tek doğal nükleer reaktörü olan Oklo’nun nasıl oluştuğuna da bakabilirsiniz. Enerjik olun ve bilimle kalın. 😊

ITER reaktörü


1Status of the SPARC Physics Basis
2SPARC brochure
3Differences in carbon emissions reduction between countries pursuing renewable electricity versus nuclear power

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir