Nihayet, Bir Füzyon Reaksiyonu Kullandığı Yakıttan Daha Fazla Enerji Üretti

Füzyon enerjisi arayışında önemli bir dönüm noktası aşıldı.

İlk kez, bir füzyon reaksiyonu rekor düzeyde, 1,3 megajul enerji çıktısı elde etti ve ilk kez, onu tetiklemek için kullanılan yakıt tarafından emilen enerjiyi aştı.

Hâlâ gidilecek çok yol olsa da sonuç önceki verilere oranla önemli bir gelişme olarak karşımıza çıkıyor. Bu sonuç, sadece birkaç ay önce yapılan deneylerden sekiz kat, 2018'de gerçekleştirilen deneylerden 25 kat daha yüksek verim anlamına geliyor ve büyük bir başarı olarak karşımıza çıkıyor.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, Ulusal Ateşleme Tesisindeki fizikçiler, incelemesi için meslektaşlarına bir makale gönderecekler.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı direktörü Kim Budil, "Bu sonuç, kritik ulusal güvenlik misyonlarımızın ilerlemesi için yeni bir devir açacak ve füzyon araştırmaları için ileriye doğru atılmış tarihi bir adım olacak. En büyük ve en önemli bilimsel zorluklarla mücadele etmeye ve çözümler bulmaya yönelik amansız bağlılığımız, benim için ulusal laboratuvarların en önemli rollerinden birini gösteriyor” dedi.

Hapis füzyonu, küçük bir yıldız yaratmak gibi bir şeydir. Ağır hidrojen izotoplarından oluşan bir yakıt kapsülü ile başlar. Bu yakıt kapsülü, hohlraum adı verilen kurşun kalem silgisi büyüklüğünde içi boş bir altın hazneye yerleştirilir.

Ardından, 192 adet yüksek güçlü lazer ışını hohlraumda püskürtülür ve burada X ışınlarına dönüştürülür. Bu X-ışınları yakıt kapsülünü patlatır, onu bir yıldızın merkezindekilerle karşılaştırılabilir koşullara ısıtır ve sıkıştırır. Bu, 100 milyon santigrat dereceyi aşan sıcaklıklar ve 100 milyar Dünya atmosferi civarlarında basınç anlamına gelir.

Ve tıpkı bir anakol yıldızında olduğu gibi, hidrojenin daha ağır elementlere dönüşür. Tüm süreç saniyenin sadece birkaç milyarda biri kadar bir sürede gerçekleşir. Amaç, füzyon işlemi tarafından üretilen enerjinin, toplam enerji girişini aştığı bir nokta olan ateşlemeyi sağlamaktır.

8 Ağustos'ta gerçekleştirilen deneyde lazerlerden gelen girdi 1,9 megajoule idi. Bu heyecan verici çünkü ekibin ölçümlerine göre, yakıt kapsülü füzyon sürecinde ürettiğinden beş kat daha az enerji emdi.

Ekip, bunun, hohlraum ve kapsül tasarımı, geliştirilmiş lazer hassasiyeti, yeni teşhis araçları ve kapsülün patlama hızını artırmak için tasarım değişiklikleri de dahil olmak üzere deneyi rafine eden özenli çalışmanın sonucu olduğunu söyledi.

Ekip, sonuçlarını tekrar edip edemeyeceklerini görmek ve süreci daha ayrıntılı olarak incelemek için takip deneyleri yapmayı planlıyor. Sonuç ayrıca deneysel araştırmalar için yeni yöntemlerin kullanılmasına da yol açacak.

Fizikçiler ayrıca enerji verimliliğinin nasıl daha da artırılacağını da araştırıyorlar. Lazer ışığı hohlraum içinde X ışınlarına dönüştürüldüğünde çok fazla enerji kaybedilir; lazer ışığının büyük bir kısmı hohlraum duvarlarını ısıtır. Bu sorunu çözmek bizi füzyon enerjisine önemli bir adım daha yaklaştıracak. Araştırmacılar bu konuda çok heyecanlı.

MIT Plazma Bilimi ve Füzyon Merkezi'nden fizikçi Johan Frenje, "Laboratuvarda ateşleme elde etmek, bu çağın bilimsel büyük zorluklarından biri olmaya devam ediyor ve bu sonuç, bu hedefe ulaşmak için atılmış çok önemli bir adım" dedi.

Ekip, sonuçlarını APS Plazma Fiziği Bölümünün 63. Yıl Toplantısında sundu.