ABD’nin Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı‘ndaki Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki (NIF) araştırmacılar, nükleer füzyon reaktörlerinin geride bıraktığımız yıl içinde tekraren “ateşleme” (net sıfır yahut net güç kazanımı) gerçekleştirmeyi başardığını bildirdi. Birinci olarak yaklaşık bir yıl evvel Aralık 2022‘de bu muvaffakiyete ulaşan NIF, 2023 yılında da bu başarıyı birçok sefer tekrarladı. Gerçekleştirilen bu muvaffakiyet, pak ve neredeyse tükenmez gücün geleceği için epeyce umut verici. Adım adım füzyon enerjisi
NIF aslında bir güç santrali olarak değil, termonükleer patlamalar sırasında meydana gelen tepkileri tekrar yaratmak ve incelemek için bir araştırma tesisi olarak inşa edildi. NIF projesi, iki hidrojen izotopu olan döteryum ve trityumdan oluşan donmuş bir topağı ateşlemek için 192 lazer ışını kullanıyor. Bu topak, altından yapılmış bir silindirin içinde asılı duran elmas bir kapsülün içinde yer alıyor. Lazer ışınları topağa çarptığında, izotopların birleşerek helyum oluşturmasına ve büyük ölçüde güç üretmesine neden olan bir patlamaya neden oluyor.
5 Aralık 2022’de füzyon tepkileri, maksada birinci defa gönderilen lazer ışınlarından yaklaşık %54 daha fazla güç üretti. Etkileyici, fakat bu yalnızca başlangıçtı. 30 Temmuz 2023‘te tesis, hedefe 2,05 megajul lazer enerji göndererek bir evvelki rekorunu kırdı. Bu kere patlama 3,88 megajul füzyon enerjisi üretti ki bu da giriş gücüne kıyasla %89’luk bir artış manasına geliyor.
Laboratuvardaki bilim insanları 2023 yılının Ekim ayında yaptıkları iki denemede daha ateşlemeyi başardılar. Buna ek olarak, laboratuvarın hesaplamaları Haziran ve Eylül 2023’teki öbür iki denemenin lazerlerin sağladığından biraz daha fazla güç ürettiğini, lakin net çıkarı doğrulamak için kâfi olmadığını gösteriyor. Öte yandan birçok bilim insanı için son sonuçlar laboratuvarın yeni bir evreye geçtiğini gösteriyor. On yılı aşkın müddettir peşinde oldukları bir maksada nihayet ulaşabildiler. Elmas kapsüldeki küçük kusurlar yahut lazer darbelerindeki küçük farklılıklar nedeniyle patlama hala kusurlu olsa da, araştırmacılar artık ilgili temel değişkenlere ve bunların nasıl denetim edileceğine dair daha fazla bilgiye sahipler. İlerleyen devirlerde elmas kapsülün büyütülmesi ve ölçeğin genişletilmesi planlanıyor.
Halen gidilecek uzun bir yol var
NIF tesisi konutlara güç gönderecek mi? Hayır, göndermeyecek. Tesis, dünyanın en büyük lazerine konut sahipliği yapmasına karşın NIF bu vazife için pek uygun değil. Tesisin lazer sistemi son derece verimsiz ve tek bir ateşleme teşebbüsüne gönderilen gücün %99’undan fazlası gayeye ulaşamadan kayboluyor. Ancak daha verimli lazer sistemleri geliştirmek için ABD Güç Bakanlığı, ülkedeki kurum ve laboratuvarlara kıymetli finansman kaynakları sağlıyor. Öte yandan şimdiye kadar füzyon gücü araştırmalarına yapılan hükümet yatırımlarının birden fazla tokamak olarak bilinen ve füzyon tepkilerini sonlandırmak için manyetik alanlar kullanan aygıtlara yöneldi. Fransa’da dünyanın en büyük füzyon tesisini inşa edecek memleketler arası bir paydaşlık olan ITER‘de geliştirilmekte olan yaklaşım da budur.
NIF’te gerçekleştirilen son deney serisinde lazer gücünde %7’lik bir artış kelam konusu ve bu da teorik olarak daha da büyük randıman elde edilmesini sağlayacak. Bu serideki birinci deney 30 Ekim‘deki başarılı ateşlemelerden biriydi. Rekor kırılmamış olsa da, 2,2 megajul lazer gücü girdisi 3,4 megajul füzyon gücü çıktısı sağladı. 2024 yılında en az 4 ateşleme deneyinin daha yapılması hedefleniyor.
