CEA’ya ait WEST tokamak cihazı, plazma süresinde dünya rekoru kırdı. 22 dakikalık plazma rekoru, geleceğin enerji projelerine ilham veriyor.
Fransız Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu – CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Fransa, Cadarache’de bulunan WEST cihazı ile 12 Şubat’ta 22 dakikadan uzun süreyle plazma oluşturmayı başararak, tokamak kullanılarak elde edilen en uzun plazma süresine ulaştı.
Bu başarı, gelecekteki nükleer enerji projelerinde plazma stabilizasyonunun sürekliliği konusunda önemli bir adım olarak kabul ediliyor. Plazma stabilizasyonu, kontrollü nükleer füzyon reaktörlerinin verimli çalışabilmesi için kritik bir faktör.
1.337 saniye ile önceki rekoru %25 geliştirdi
WEST, 12 Şubat’taki deney sırasında toplam 1.337 saniye boyunca plazmayı sürdürmeyi başararak, kısa süre önce Çin’in EAST tokamak cihazı tarafından kırılan önceki rekoru %25 oranında geçti. Bu ilerleme, nükleer füzyon plazmalarının daha uzun sürelerle stabil hale getirilebileceği konusunda önemli bir gösterge. ITER gibi geleceğin projelerinde, bu türden teknolojik ilerlemeler, plazmanın uzun süre kontrol edilmesi ve enerji üretim sürecinin daha verimli hale getirilmesi için kritik bir rol oynayacak.
Tokamak cihazı nedir ve nasıl çalışır?
Tokamak, çok güçlü manyetik alanlar kullanarak, ısıtılmış plazmayı simit (torus) şeklinde bir yapıda tutarak, kontrollü nükleer füzyon reaksiyonlarını gerçekleştiren bir cihaz. Simit (torus) şeklindeki yapı, plazmanın dairesel olarak hareket etmesine olanak tanıyarak kaçışı engeller ve plazmanın ısı kaybını en aza indirir. Manyetik alanlar ise plazmayı sabit bir konumda tutarak, kontrolsüz genleşmeleri ve enerji kayıplarını önler. Plazma, hidrojen çekirdeklerinin çarpışıp kaynaşarak büyük miktarda enerji açığa çıkardığı bir ortamı ifade eder. Bu sistemde plazmanın kararlı bir şekilde sürdürülebilmesi, gelecekte ticarî nükleer kaynaşma (füzyon) enerjisi elde etmenin önünü açacak kritik bir hedeftir.
Plazma kontrolünün önemi
WEST’in başarısı, plazmanın daha uzun süre kontrol edilebileceği konusunda önemli bir ilerleme olarak kabul ediliyor. Plazma, doğal olarak kararsızdır. Plazma kararsızlığı reaktörün enerji verimliliğini düşürüyor ve sistemin zarar görmesine neden oluyor. Bu nedenle plazma stabilizasyonunun sağlanması, hem cihazın performansını hem de sistemin verimliliğini artırıyor. Fransa, Cadarache’de inşa edilmekte olan ITER ve benzeri projelerde de, stabilizasyon teknolojileri kullanılarak, plazmanın uzun süre kontrollü bir şekilde sürdürülmesi hedefleniyor.
WEST’in teknolojik özellikleri
WEST, plazma sürekliliğini sağlamak için özel olarak tasarlanmış üst düzey teknolojilere sahip bir cihaz.
- Süperiletken bobinler: Plazmayı uzun süre stabil tutabilmek için güçlü manyetik alanlar oluşturuyor.
- Aktif soğutma sistemleri: Plazmadan yayılan çok yüksek sıcaklıkları kontrol altında tutarak sistemin sıcaklık dengesini koruyor.
WEST ekibi, önümüzdeki dönemde daha uzun süreli plazma oluşturma ve daha yüksek sıcaklıklarda deney yapma hedeflerini belirledi. Bu hedefler arasında plazma süresini saatlerce koruma ve ITER benzeri plazma koşullarına yaklaşma bulunuyor.
Nükleer füzyon enerjisinin potansiyeli ve zorlukları
Nükleer füzyon (kaynaşma), uzun vadede temiz ve sınırsız bir enerji kaynağı olarak kabul edilse de, bu teknolojinin ticari olarak uygulanabilir hale gelmesi için aşılması gereken önemli zorluklar bulunmakta. Bu zorluklar arasında, plazmanın uzun süre stabil tutulmasının teknik karmaşıklığı, reaktörlerin inşa edilmesi için gerekli altyapı maliyetleri ve enerji optimizasyonu yer almakta. Ayrıca, füzyon enerjisinin ticari olarak kullanılabilir hale gelmesi için gerekli olan finansman, üretim kapasitesi ve endüstriyel tedarik zinciri gibi faktörler de kritik öneme sahip.
Uzun vadede katkı
Uzmanlara göre nükleer füzyonun, 2050 yılına kadar “net sıfır karbon emisyonları hedeflerine” anlamlı bir katkıda bulunması pek olası görülmüyor. Ancak uzun vadede bu enerji kaynağı, dünyanın sınırsız ve temiz enerji ihtiyacını karşılayabilecek önemli bir potansiyele sahip.