Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (İngilizce: International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER) uluslararası bir 'Tokamak' oluşturmak için hazırlanmış araştırma ve mühendislik projesidir.
Bu proje aracılığıyla maddenin plazma olarak bilinen hâlinden elektrik üreten bir güç kaynağı yaratmak amaçlanmaktadır.
Güney Fransa'da, 35 ülke dünyanın en büyük ‘Tokamak’ını inşa etmek için işbirliği yapıyor.
ITER projesi füzyon bilimini ilerletmek ve yarının Füzyon santrallerinin önünü hazırlamak için son derece önemlidir.
ITER, net enerji üreten ilk ve füzyonunu uzun süre koruyan ilk füzyon cihazı olacak.
Füzyonda uluslararası ortak deney fikri ilk kez 1985'te ortaya çıktığından beri binlerce mühendis ve bilim adamı ITER'in tasarımına katkıda bulundu.
Bugün çalışan en büyük makinenin on katı plazma hacmine sahip olan ITER Tokamak, daha uzun plazmalar ve daha iyi sınırlandırma yapabilen benzersiz bir deneysel araç olacak
Tokamak nedir?
Günümüzde enerji santralleri ya fosil yakıtlara, nükleer fisyona ya da rüzgar veya su gibi yenilenebilir kaynaklara dayanmaktadır. Enerji kaynağı ne olursa olsun, santraller türbin dönüşü gibi mekanik gücü elektrik enerjisine çevirerek elektrik üretirler. Kömürle çalışan bir buhar istasyonunda, kömürün yanması suyu buhara dönüştürür ve buhar da türbin jeneratörlerini elektrik üretmeye yönlendirir.
Tokamak, füzyon enerjisini kullanmak için tasarlanmış deneysel bir makinedir. Bir tokamak içinde, atomların füzyonu yoluyla üretilen enerji, kabın duvarlarında ısı olarak emilir. Tıpkı geleneksel bir elektrik santrali gibi, bir füzyon santrali de bu ısıyı buhar üretmek için kullanacak ve ardından türbinler ve jeneratörler aracılığıyla elektrik üretecektir.
Bir tokamak'ın kalbi, çörek şeklindeki vakum odasıdır. İçeride, aşırı ısı ve basıncın etkisi altında, gaz halindeki hidrojen yakıtı bir plazma haline gelir - hidrojen atomlarının kaynaşıp enerji üretebileceği ortam. Plazmanın yüklü parçacıkları, kabın etrafına yerleştirilmiş büyük manyetik bobinler tarafından şekillendirilebilir ve kontrol edilebilir; fizikçiler bu önemli özelliği sıcak plazmayı damar duvarlarından uzaklaştırmak için kullanırlar. "Tokamak" terimi bize "manyetik bobinli toroidal oda" anlamına gelen bir Rus kısaltmasından geliyor.
Füzyon nedir?
Füzyon, Güneş ve yıldızların enerji kaynağıdır. Bu yıldız gövdelerinin merkezindeki muazzam ısı ve yerçekiminde, hidrojen çekirdekleri çarpışır, daha ağır helyum atomlarına dönüşür ve bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıkarır.
Bir laboratuvarda füzyon elde etmek için üç koşulun yerine getirilmesi gerekir: çok yüksek sıcaklık (150.000.000° Santigrat derecesinde); yeterli plazma partikül yoğunluğu (çarpışmaların meydana gelme olasılığını artırmak için); ve yeterli hapsetme süresi (genleşme eğilimi olan plazmayı tanımlanmış bir hacim içinde tutmak için).
Aşırı sıcaklıklarda, elektronlar çekirdeklerden ayrılır ve bir gaz, genellikle maddenin dördüncü hali olarak adlandırılan bir plazma haline gelir. Füzyon plazmaları, hafif elementlerin kaynaşabileceği ve enerji üretebileceği ortamı sağlar.
Bir tokamak cihazında, plazmayı sınırlamak ve kontrol etmek için güçlü manyetik alanlar kullanılır.
Deney ne zaman gerçekeştirilecek?
Deneyin 2025’in aralık ayında gerçekleştirilmesi planlanıyor.
Deneyin güvenliği ve çevreye etkileri
Dünyanın en büyük tokamak ve net enerji üreten ilk şirket olarak ITER, dünyaya füzyon teknolojisinin yalnızca bilimsel olarak uygulanabilir olmadığını, aynı zamanda güvenli ve çevreye duyarlı olduğunu göstermede önemli bir rol oynayacak.
ITER Örgütü, Kasım 2012'de, ITER nükleer tesisinin kurulmasına izin veren kararnamenin Fransız hükümeti tarafından imzalanmasıyla bu yönde önemli bir adım attı. Bu önemli lisanslama dönüm noktası, nükleer güvenlik yetkilileri tarafından ITER güvenlik vakasının – 5.000 sayfadan fazla ayrıntılı bir belgenin – yıllarca dikkatli bir şekilde incelenmesinden sonra verildi.
ITER, kaçak bir reaksiyon imkânsız
ITER'de Fukushima tipi bir kazanın olması kesinlikle imkansız. Füzyon reaktörlerinde kullanılan fizik ve teknolojideki temel farklılıklar, fisyon tipi bir nükleer erimeyi veya kaçak bir reaksiyonu imkansız hale getirir. Füzyon işlemi doğası gereği güvenlidir.
Bir füzyon reaktöründe, herhangi bir anda yalnızca sınırlı miktarda (dört gramdan az) yakıt olacaktır. Reaksiyon, sürekli bir yakıt girdisine dayanır; Bu süreçte herhangi bir bozulma varsa reaksiyon hemen durur.
Soğutma fonksiyonunun tamamen kaybolması durumunda bile, ITER'nin sınırlama bariyerleri etkilenmeyecektir. Birinci hapsetme bariyerini sağlayan vakum kabının sıcaklıkları hiçbir koşulda malzemelerin erime sıcaklıklarına ulaşmayacaktır.
Uzun ömürlü nükleer atık yaratılmayacak
Füzyon reaktörleri, şu anki nükleer santrallerde kullanılan fisyon reaktörlerinin aksine, yüksek aktivite/uzun ömürlü radyoaktif atık üretmez.
Bir füzyon reaktöründeki "yanmış" yakıt, bir soy gaz olan helyumdur. Hızlı nötronlar tarafından malzeme yüzeylerinde üretilen aktivasyon, çok düşük, düşük veya orta aktivite atığı olarak sınıflandırılan atık üretecektir.
Tüm atık malzemeler (çalışma sırasında uzaktan elleçleme ile çıkarılan bileşenler gibi) sahada işlenecek, paketlenecek ve depolanacaktır.
Bu atıkta bulunan çoğu radyoizotopun yarı ömrü 10 yıldan az olduğu için, 100 yıl içinde malzemelerin radyoaktivitesi o kadar önemli bir şekilde azalacaktır ki, malzemeler diğer füzyon tesislerinde kullanılmak üzere geri dönüştürülebilir.
100 yıllık bu zaman çizelgesi, günümüzde füzyon araştırma ve geliştirmenin önemli bir parçası olan 'düşük aktivasyon' malzemelerinin sürekli geliştirilmesi yoluyla gelecekteki cihazlar için azaltılabilir.
Yukarıdaki bilgiler ITER projesinin resmi web sitesinden( https://www.iter.org/) derlenmiştir.Güncelleme Tarihi: 13 Ocak 2022, 21:58