Bilim adamları, güçlü bir lazer patlaması ile nükleer füzyon dönüm noktasına yaklaşıyor.
Dünyanın en büyük lazer tesisinde yapılan bir füzyon deneyi, 1.3 milyon joule enerji açığa çıkararak, ateşleme olarak bilinen füzyonun patlatmak için gerekenden daha fazla enerji salmaya başladığı bir başa baş noktasına yaklaşıyor. Ateşlemeye ulaşmak, füzyonun bir gün temiz bir enerji kaynağı olarak hizmet edebileceğine dair umutları güçlendirecek. Bu durum, bilim insanlarının büyük bir ilerleme kaydetmek için mücadele ettiği önemli bir hedef olma özelliğini taşıyor.
Bilim insanları, California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki Ulusal Ateşleme Tesisi’nde (NIF) lazerler ile küçük bir kapsüle ateş ederek saniyenin 100 trilyonda biri üzerinde 10 katrilyon watt’tan daha fazla güç üreten füzyon reaksiyonlarını tetiklemeyi başardılar. 8 Ağustos günü gerçekleştirilen deney, füzyon reaksiyonlarını başlatmak için kullanılan lazer ışığının enerjisinin yaklaşık yüzde 70’ini serbest bırakarak, tesisi ateşlemeye hiç olmadığı kadar yaklaştırdı. Kapsül, özellikle kendisine odaklanan toplam lazer enerjisinin yalnızca bir kısmını emdiği için reaksiyonlar aslında doğrudan onları tutuşturmaktan daha fazla enerji üretti.
Araştırmaya dahil olmayan Ann Arbor’daki Michigan Üniversitesi’nden plazma fizikçisi Carolyn Kuranz, “Bu, temelde gerçekten şaşırtıcı bir başarı.” diyerek durumu özetliyor. Kullanılan temel ölçülere göre füzyon reaksiyonları, emilenin yaklaşık beş katı kadar enerji üretmeyi başarabildi. Kuranz, “Bu gerçekten heyecan verici bir sonuç ve NIF’in bu sonuca ulaşabileceği beklenmiyordu.” diyor.
Güneşe güç veren süreç olarak tanımlanan nükleer füzyon enerjisi, çevre dostu olmak konusunda bazı kriterleri taşıdığı için dünya üzerinde çekici bir enerji kaynağı olarak tanımlanıyor. Enerji, iklimi ısıtan sera gazları veya tehlikeli, uzun ömürlü radyoaktif kalıntılar üretmiyor. Nükleer füzyonda yalnızca, hidrojen çekirdekleri bir araya gelerek helyum oluşturuyor ve bu süreçte enerji açığa çıkıyor. Bununla birlikte füzyon, aşırı sıcaklıklar ve basınç değerleri gerektirdiği için kontrolü oldukça zor bir enerji kaynağı.
Tüm bunların yanı sıra, NIF’in füzyon enerji arayışında yalnız olmadığını belirtmekte fayda var. Güney Fransa’da yapım aşamasında olan devasa tesis ITER gibi diğer projeler de sorunu çözmek için farklı teknikler kullanıyor. Aynı zamanda MIT de füzyon deneylerini yürütüyordu ancak daha sonra bu merkez kapatıldı. Bu tarihten sonra birkaç deneyden daha rekor sonuçlar elde edildi. Bilim insanları, bu aşamaya gelebilmek için birçok zorluğu aşmak zorunda kalmıştı. NIF’de çalışan fizikçi Arthur Pak, “Karşılaştığımız ve hafiflettiğimiz bir sürü fizik sorunu var.” diyor.
Çalışmanın ilk sonuçları 2018’de ortaya çıkmaya başlamıştı. NIF, 2018 yılında 55.000 joule değerinde rekor bir füzyon enerjisine ulaşabildi. Ardından, 2021’in baharında NIF bir rekor daha kırarak 170.000 joule değerine ulaştı. Bilim insanları, bu deneyin ardından daha fazla ince ayar ile daha yüksek enerjilere ulaşabileceklerini belirlediler. Yapılan son deney ise önceki deneye göre sekiz kat daha fazla enerji üreterek beklentilerin de ötesine geçti.
Son olarak füzyon enerji kaynağını pratik amaçlar için kullanmanın halen çok uzakta olduğunu belirtelim. Yine de son deneyde erişilen enerji değerleri bu yolda önemli bir kilometre taşının aşıldığını gösteriyor.
