Füzyon enerjisi bilimi, kontrollü bir termonükleer füzyon reaksiyonuna dayalı bir enerji kaynağı geliştirmek için gereken bilime odaklanan çok disiplinli bir alandır. Füzyon, iki çekirdek birleşerek yeni bir çekirdek oluşturduğunda meydana gelir. Bu süreç Güneşimizde ve diğer yıldızlarda gerçekleşir. Dünya üzerinde füzyon için koşullar yaratmak, bir plazmanın üretilmesini ve sürdürülmesini içerir. Plazmalar, elektronların atom çekirdeğinden kurtulduğu kadar sıcak olan gazlardır. Araştırmacılar, elektrik yüklerine sahip oldukları için ortaya çıkan iyon ve elektron koleksiyonunu kontrol etmek için elektrik ve manyetik alanlar kullanırlar. Yeterince yüksek sıcaklıklarda iyonlar, itici elektrostatik kuvvetlerin üstesinden gelebilir ve birlikte kaynaşabilir. Bu süreç—füzyon—enerjiyi serbest bırakır.
Füzyon Enerji Bilimi Kısa Bilgiler
- Fusion, bol miktarda yakıt kullanan ve sera gazları veya uzun ömürlü radyoaktif atıklar üretmeyen potansiyel bir uzun vadeli enerji kaynağı sunar.
- Füzyon, bağlı çekirdeğinin kütlesi proton ve nötronları oluşturan bileşenlerin kütlesinden daha az olduğu için enerji açığa çıkarır; kütle açığı Einstein’ın denklemi ile enerjiye dönüştürülür (E=mc2).
- Füzyon yakıtla dolu bir kamyonet, 2 milyon metrik ton kömüre veya 10 milyon varil petrole eşdeğer enerjiye sahiptir.
DOE Bilim Ofisi: Füzyon Enerji Bilimi Katkıları
ABD hükümetinin füzyon enerjisi araştırma ve geliştirme desteği, Enerji Bakanlığı’nın selefi olan Atom Enerjisi Komisyonu’nda 1950’lerde başladı. Füzyon için destek, plazma hapsi ve diğer füzyon enerjisi ile ilgili alanlar için bilimsel temelde devam eden araştırmaları yönlendiren Enerji Bilim Ofisi’nde devam etmektedir. DOE füzyon enerjisi programı, araştırmacıların, plazma fiziği, nükleer mühendislik ve gelişmiş bilimsel hesaplama dahil olmak üzere füzyonla ilgili birçok temel bilimde koordine etmelerine yardımcı olur. Bilim adamları, plazmayı şekillendirmek ve kontrol etmek için çeşitli manyetik, elektriksel ve diğer yöntemleri kullanan çeşitli tekniklerle füzyon için koşullar yaratabilirler. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri ve Birleşik Krallık’taki manyetik hapsetme araştırma tesisleri, araştırmacıların füzyon reaksiyonlarını nasıl sürdüreceklerini ve hatta onlardan nasıl güç üreteceklerini daha iyi anlamalarına yardımcı oldu. Bu ilerleme, tokamak adı verilen manyetik hapsetme konseptine dayalı yanan bir plazma deneyi inşa etmeyi ve çalıştırmayı amaçlayan ITER deneyi üzerindeki uluslararası işbirliğini motive etti. ABD’nin ITER’e katkısı, Bilim Ofisi bünyesindeki Füzyon Enerji Bilimleri (FES) programı tarafından yönetilmektedir. ITER inşa edildiğinde dünyanın en büyük uluslararası bilimsel araştırma tesisi olacak.
Teşekkür
Matthew Lanctot, ABD DOE Bilim Ofisi