Kore Füzyon Gücü Enstitüsü’nün (KFE) Kore Üstün İletken Tokamak İleri Araştırması (KSTAR- Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) füzyon reaktörü birinci kere Güneş’in çekirdeğinin yedi katı sıcaklığa ulaştı. Aralık 2023’ten Şubat 2024’e kadar süren testlerde reaktörün 48 saniye boyunca 100 milyon santigrat derece iyon sıcaklığına ulaştı açıklandı. Ayrıyeten, yaklaşık 100 saniyenin üzerinde bir müddet için yüksek hapsetme moduna (H-modu) ulaşıldığı belirtildi. Bu da yeni bir rekor manasına geliyor. Güne Kore, KSTAR füzyon reaktöründe rekorlara devam ediyor
Bilim insanları için füzyon gücünü mümkün kılmak artık bir hayal değil, bir realite. Lakin mevcut zorluk, füzyon tepkilerinin en faal halde gerçekleştiği yüksek sıcaklık ve yüksek yoğunluklu plazmaları uzun mühletler boyunca stabil bir formda sürdürebilmek. Füzyon araştırmacıları bunu başarabilmek için KSTAR üzere füzyon aletlerini kullanarak çeşitli plazma deneyleri yürütüyor.
KSTAR birinci defa 2018’de 100 milyon derecelik plazmaya ulaşmış ve 2021’de 100 milyon derecelik iyon sıcaklığına sahip plazmayı 30 saniye boyunca sürdürerek rekor kırmıştı. Yapılan son testlerde KSTAR, 48 saniye boyunca 100 milyon santigrat derece sıcaklığı müdafaayı başararak yeni bir rekora imza attı. Referans olması açısından, Güneş’in çekirdeğinin sıcaklığı 15 milyon santigrat derece düzeyinde. Ek olarak 102 saniyelik H-modu başarımı da hayli kıymetli. H-modu, düşük hapsetme moduna nazaran daha düzgün hapsedilen kararlı bir plazma durumu olarak açıklanabilir.
Başarının perde arkası
KSTAR’ın son muvaffakiyetleri aslında bundan birkaç ay evvelki haberimiz dayanıyor. Bilim insanları KSTAR’da bulunan tokamak için tungsten yönlendiricileri kullanmaya başlamışlardı. Geçtiğimiz yıl kurulumları tamamlanan bu yeni yönlendiriciler reaktörün ısı akısı limitini iki kat artırıyor. Karbon bazlı evvelki yönlendiricilerle karşılaştırıldığında, yeni tungsten yönlendiriciler misal ısı yükleri altında yüzey sıcaklığında sadece yüzde 25 artış gösteriyor. Bu deneyler sayesinde KSTAR grubu, tungsten yönlendiricilere geçişin başarılı olduğunu ve planlandığı üzere çalıştıklarını kanıtladı. Bilmeyenler için tungsten; tüm metaller ortasında en yüksek erime noktasına sahip ve daha uzun H-modu için bu kıymetli. KSTAR’ın kesin amacı, 100 milyon derecenin üzerindeki iyon sıcaklıklarıyla 300 saniyelik plazma çalışmasına ulaşmak. Bu gayeye 2026 yılına kadar ulaşılması planlanıyor. Bu kapsamda ek tungsten plazma kaplama bileşenlerinin kurulması ve aygıt performansını güzelleştirmek için yapay zeka teknolojisinden yararlanılarak gerçek vakitli geri bildirim denetiminin sağlanması amaçlanıyor.
Füzyon gücü ve reaktör testleri tüm dünya genelinde hala birer “test” olmaktan fazlası değil. Tungsten yönlendiricilerin başarısı Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesi için çok bedelli datalar sağlayabilir. ITER, ortalarında Kore, Çin, ABD, AB ve Rusya’nın da bulunduğu onlarca ülke tarafından Fransa’da inşa edilen 21,5 milyar dolarlık akılalmaz bir proje. Lakin dünyanın en büyük füzyon projesinin başı maliyetler nedeniyle büyük belada. Tüm gecikmelere karşın ITER’in birinci plazmasını 2025’te elde etmesi, 2035’te ise büsbütün devreye girmesi bekleniyor.
Kore Füzyon Gücü Enstitüsü Lideri Dr. Suk Jae Yoo, bu araştırmanın füzyon DEMO reaktörü için gerekli çekirdek teknolojilerin elde edilmesine yeşil ışık yaktığını belirterek, “ITER’in işletilmesi ve gelecekteki DEMO reaktörlerinin inşası için gerekli çekirdek teknolojilerini garanti altına almak için elimizden geleni yapacağız” dedi.
