Haber: Damla Oya Erman
Nükleer füzyon enerjisi, küçük atomları bir araya getirip daha büyük atomlar oluşturarak ve bu süreçte enerji açığa çıkararak bir rüya gibi görünüyordu. Ancak, füzyon enerjisinin elde edilmesi o kadar da kolay değil. Gerçekten zor, karmaşık ve beklenmeyen tuzaklarla dolu bir süreç. Üç çeyrek yüzyıldır füzyon jeneratörleri yapmaya çalışıyoruz ve büyük ilerlemeler kaydettik, ancak hala hedefe ulaşabilmiş değiliz. Füzyon enerjisi, yaklaşık 50 yıldır sürekli olarak "sadece 20 yıl uzakta" olarak değerlendiriliyor.
Temel zorluk, füzyonun gerçekleştirilmesinin nispeten basit olmasıyla birlikte (bu işlemi termonükleer silahlarla sürekli olarak gerçekleştiriyoruz), bu reaksiyonu yavaş ve kontrol edilebilir hale getirip aynı zamanda kullanışlı enerji elde etmenin çok daha zor olmasıdır.
Modern dönemde, kullanışlı nükleer füzyon enerjisi denemeleri için iki temel yaklaşım bulunmaktadır. Birincisi, inertial confinement olarak adlandırılan bir süreçtir. Bu yöntemde, bir hedefe bir dizi lazer ateş edilir ve hedef patlatılarak kısa bir füzyon reaksiyonu tetiklenir. Aralık 2022'de Enerji Bakanlığı'na ait Ulusal İgnisyon Tesisi (NIF), bu yöntemi kullanarak yakıttan çıkan enerjiden daha fazla enerji açığa çıkarmayı başardı.
Diğer yaklaşım ise manyetik sıkışma üzerine dayanır. Burada güçlü manyetik alanlar, bir plazmayı sıkıştırır ve bu plazma füzyon yapmaya başlar. Bu deneyler oldukça ilerledi, ancak plazmanın istikrarlı kalmasını sağlamak, yani sürekli bir füzyon reaksiyonu için gereklidir, bu konuda devam eden zorluklarla karşılaşıldı. Şu anda, ITER adı verilen son iterasyon, bir uluslararası araştırma konsorsiyumu tarafından inşa edilmekte olup, tamamlandığında ITER'ın breakeven (enerjinin çıkandan daha fazla olması) elde eden ilk manyetik sıkışma cihazı olması umulmaktadır.
Ancak NIF elektrik üretmek için tasarlanmamış ve sürecini bir enerji santraline dönüştürmek nasıl olacağı belirsizdir. "Breakeven" terimi, yakıttan çıkan enerjinin, tesisin tüm enerjisinin yüzde 1'inden az olduğu bir durumu ifade eder. Dahası, ITER için tesis, yönetim hataları ve mali aşım sorunlarıyla boğulmuş durumda ve kendisi elektrik üretmek için tasarlanmamıştır.
Füzyon enerjisi ne zaman gerçekleşecek?
Sürdürülebilir füzyon enerjisinin ne zaman, belki de hiç gerçekleşeceğini kesin olarak söyleyemem. Ancak işte bilimsel olmayan tamamen oluşturulmuş olasılıklarım: önümüzdeki 20 yıl içinde %10 şans, önümüzdeki yüzyıl içinde %50 şans, bundan sonraki 100 yıl içinde %30 şans ve hiç gerçekleşmeme olasılığı %10
Bu sayıları nereden alıyorum? Füzyon enerjisi, benim nesillik veya yüzyıl seviyesinde bir zorluk olarak adlandırdığım bir şey. İnsanlık, bu tür projeleri önceki yüzyıllarda başardı: insanlık tarihinde sulama projeleri, büyük tapınaklar ve şehirlerin inşası, buhar gücü, demiryolları, katedraller ve daha fazlası.
Genellikle bu tür projeler, birden fazla neslin katılımını gerektirir. Bazen büyük miktarlarda kaynağı bu projelere akıttığımızda ve aynı anda doğru insanlar, liderlik, yetenek ve bilgi bir araya geldiğinde kısa bir sürede ilerleme kaydedebiliriz. Bu, nispeten yakın bir zamanda, Manhattan Projesi ve aya iniş girişimleri ile gördük.
Ancak 20. yüzyılın ortalarında, nükleer araştırmalar yönünde bir neslin değerinde zaman ve para harcama fırsatımız olduğunda, bombalar ve enerji santralleri arasında bir seçim yapma şansımız vardı - ve biz bombaları seçtik. Bu nedenle (çünkü ona yüzyıl düzeyinde bir yatırım yapılmadı), enerji santrali araştırma hattı hızla ilerlemedi ve 1950'lerden itibaren durakladı.
Bu, füzyon araştırmasının, diğer birçok araştırma hattı gibi, aynı öncelik düzeyine atandığı anlamına gelir; bu da gerçekleşmesi yaklaşık olarak bir yüzyıl sürecektir. Ancak bu sorun değil. Bu konuda zamanımızı alacağız, doğru yapacağız ve buna değecek.