Füzyon Reaktörü Nedir?
Füzyon Enerji Santrali veya Termonükleer Reaktör olarak da adlandırılan Füzyon Reaktörü, bir nükleer füzyon reaksiyonunda salınan enerjiden elektrik enerjisi üreten bir cihazdır. Elektrik üretimi için nükleer füzyon reaksiyonlarının kullanımı teorik olmaya devam etmektedir.
1930’lardan beri, bilim adamları Güneş’in ve diğer yıldızların enerjilerini nükleer füzyonla ürettiğini biliyorlar. Füzyon enerjisi üretimi Dünya üzerinde kontrollü bir şekilde çoğaltılabilirse, güvenli, temiz ve tükenmez bir enerji kaynağı sağlayabileceğini fark ettiler. 1950’ler, bir füzyon reaktörü geliştirmek için dünya çapında bir araştırma çabasının başlangıcını gördü. Bu devam eden çabanın önemli başarıları ve beklentileri bu makalede açıklanmaktadır.
ITER Füzyon Reaktörü Nerede İnşa Edilecek?
Nerede inşa edilecek?
Moskova’nın güneyinde imzalanan anlaşmaya göre, Uluslararası Nükleer Füzyon Reaktörü(ITER)’nün Fransa’nın güneyinde inşa edilmesine karar verildi.
Avrupa Birliği ve Japonya, gelecekteki bilimsel araştırmaların temelini oluşturacak birçok yeniliğe ışık tutması beklenen bu kapsamlı proje için iki yıldır yarışıyor. Çekişmenin bir başka nedeni de elbette paraydı. ITER nükleer füzyon denemeleri için önümüzdeki 30 yıl için en az 10 milyar avro harcanacak.
Neden Füzyon Reaktör?
Kritik noktayı aşması planlanan termonükleer reaktör, 21. yüzyılda enerji üretiminin gelişiminde bir devrimdir. İstendiği gibi çalışırsa, 50 MW tüketebilecek ve 500 MW enerji üretebilecektir. Bu reaktör 42 hektara yayılıyor ve bu reaktörün tokamakı dünyanın en büyük füzyon reaktöründen 8 kat daha büyük inşa edilecek
Füzyon Tepkimesi Nasıl Kontrol Edilebiliyor
Tri Alpha firması yaptığı açıklama ile doğanın ilk kıvılcımı diyebileceğimiz füzyon reaksiyonunu tetikleyerek bir süre kontrol altında tutmayı ve bir plazma bulutunu füzyon reaksiyonu başlatabilecek sıcaklık olan 10 milyon Santigrat derecede tam 5 milisaniye boyunca tutmayı başardı.
Yüksek sıcaklıktaki iki plazmayı bir arada reaksiyona girecek şekilde çarpıştırmak sadece bu maddeleri aynı ortama koymakla mümkün değildir; çünkü çekirdekler “+” elektrik yüklü olduklarından birbirlerini devasa bir kuvvet ile iterler. Bu nedenle de tepkimenin başlaması için milyonlarca derece sıcaklığa ve bu maddeleri stabil şekilde tutacak bir sisteme ihtiyaç duyulur.
Tri Alpha’nın sisteminde silindir bir tüpün iki ucundan gönderilen plazma çapraz şekilde gönderilen yüksek enerjili parçacık ışınları ile stabil halde tutuluyor ve videoda göründüğü üzere 5 milisaniye boyunca plazmalar bozulmadan bir arada kalıyor.
Tokamak’ın Devasa Büyüklüğü
Bu tokamak, 6.2 metrelik plazma yarıçapı ve 800m3 kapasite ile dünyanın en büyük tokamakı olacak. Etrafında manyetik bobinler olacak ve 150 milyon dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilecek. Diğer tüm tokamlar gibi, yoğun manyetik alandaki gaz yüklenecek ve daha sonra büyük miktarda elektrik gazı itilerek iyonize edilecek ve elektronlar çekirdekten çıkarılacaktır. Plazma oluşacaktır.
Füzyon Güvenli mi?
Füzyon reaksiyonu diğer nükleer reaksiyon çeşidi olan fisyondan kat ve kat daha güvenli bir tepkime. Çünkü öncelikli olarak füzyon tepkimesi çok yüksek düzeyde enerjiye ihtiyaç duyduğu için herhangi bir durum değişikliği anında kesiliyor ve fisyon gibi kontrolsüz şekilde devam etmiyor.
Fisyon reaktörlerinde, reaktör kapatılsa dahi devam eden beta ışıması nedeniyle reaktör ısınmaya devam ediyor ve bu ısı yeni ve kontrolsüz bir tepkimeyi tetikleyebiliyor.
Ayrıca Füzyon reaktörlerinde kullanılan yakıt miktarı çok çok düşük olabiliyor ve bu yakıt, birkaç onyıllık fisyon yakıtının yanında adeta tehlikesiz ölçüde görünüyor.
Yakıtın ve oluşan ürünün farklılığı da füzyon reaktörlerini güvenli kılan bir başka unsur; çünkü füzyon tepkimesi ile oluşacak olan Helyum ya da kullanılan element olan Hidrojen radyoaktif olmayan elementler.
Bir füzyon reaktörünün ekipmanlarında oluşacak olan radyoaktif aktivite ise hastanedeki MR cihazlarının yanında çalışan doktorların maruz kaldığı radyoaktivite ile aynı oranda olacak.
ITER Zaman Çizelgesi
2005-Projeyi Fransa’da yerleştirme kararı
2006-ITER Anlaşmasının İmzalanması
2007-ITER Örgütü’nün resmi oluşturulması
2007-2009-Arazi temizleme ve tesviye
2010-2014-Tokamak için zemin destek yapısı ve sismik temeller
2012-Nükleer lisans kilometre taşı: ITER Fransız yasalarına göre Temel Nükleer Kurulumu yapıldı
2014-2021-Tokamak Binası İnşaatı (2019’da montaj faaliyetlerine erişim)
2010-2021-Birinci Plazma ITER tesisi ve yardımcı binalarının inşası
2008-2021-Başlıca İlk Plazma Bileşenlerinin Üretimi
2015-2023-En büyük bileşenler ITER Güzergahı boyunca taşınır
2020-2025-Ana montaj aşaması I
2022-Torus tamamlanması
2024-Kriyostat kapatılması
2024-2025-Entegre devreye alma aşaması (sisteme göre devreye alma birkaç yıl önce başlar)
Aralık 2025-İlk Plazma
2025-2035-Makinenin aşamalı artış hızı
2035-Döteryum-Trityum Operasyonu başlatılması
Bu gibi nükleer enerjilerden ziyade, editörlerimiz tarafından yazılmış olan yenilenebilir, temiz enerji kaynakları hakkındaki yazılarımızı okudunuz mu?
Eğer okumadıysanız;
Güneş Enerjisi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için tıklayınız.
Hidrojen Enerjisi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için tıklayınız.