Günümüzde yaygın olarak kullanılan nükleer enerji, uranyum yakıtının atom çekirdeklerini fisyon yoluyla parçalayarak elektrik üretir; bu yöntem karbon salımı yaratmasa da, tehlikeli radyoaktif atıklar üretir. İşte tam bu aşamada, bilim camiasının uzun yıllardır aradığı çözüm olarak nükleer füzyon öne çıkıyor.

Güneş’in merkezinde de gerçekleşen füzyon, hidrojen çekirdeklerinin aşırı yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşerek helyuma dönüşmesiyle olağanüstü enerji açığa çıkarır. Bu süreç, karbondan arınmış, temiz ve neredeyse tükenmez enerji potansiyeli sunar. Ayrıca, fisyona kıyasla çok daha az radyoaktif atık üretir.

Bununla birlikte, bu teknoloji hâlâ deneysel evrede bulunuyor. Şimdiye kadar bilim insanları, çoğunlukla plazmayı manyetik alanlarla halka şeklinde tutan tokamak tipi reaktörlere odaklandı. Tokamakların yanında, oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan stellarator tipi reaktörler de ciddi bir alternatif olarak görülüyor.

DÜNYA REKORU

Almanya’daki Wendelstein 7-X adlı stellarator reaktörü, nükleer füzyon alanında yeni bir dünya rekoru kırdı. Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü’nün yönettiği deneyde, bu ileri teknoloji reaktör 43 saniye boyunca istikrarlı bir plazma reaksiyonunu sürdürdü.

Bu rekor, yalnızca stellarator’lar için değil, tokamaklar da dahil tüm füzyon reaktörleri açısından bugüne kadarki en uzun plazma sürelerinden biri olarak kabul ediliyor. Daha önce Japonya’daki JT-60U tokamağı ve İngiltere’deki JET tokamağı da benzer rekorlara imza atmıştı.

Wendelstein 7-X’in elde ettiği başarı, bilim dünyasının önem verdiği ‘üçlü çarpım’ düzeyini tokamak seviyelerine ulaştırdı. Bu üç kritik faktör şöyle sıralanabilir:

Plazmadaki iyon yoğunluğu
Iyonların sıcaklığı
Enerjinin plazmada ne kadar süre hapsolduğu (ısı yalıtımı süresi)

43 saniyelik deneyde, bu değerler füzyonun ticari üretime geçmesi için gereken eşikleri hiç olmadığı kadar yakından takip etti.

30 MİLYON DERECE

Bu başarı, birçok ülkenin ortak çabalarıyla gerçekleştirildi. ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, reaktöre özel bir yakıt enjektörü geliştirdi. İspanya’daki CIEMAT ve Macaristan’daki HUN-REN Enerji Araştırma Merkezi de katkıda bulundu.

Reaktör, 43 saniye boyunca dondurulmuş hidrojen iyonlarından oluşan 90 adet pelet ile beslendi. Plazma, mikrodalga ısıtma tekniğiyle 30 milyon dereceye kadar çıkarıldı. Bu işlem, ‘elektron siklotron rezonansı’ olarak bilinen ve füzyon için en etkili ısıtma yöntemiyle yapıldı. Pelet enjektörü, otomatik atım frekanslarıyla programlandı; Popular Mechanics’e göre bu da füzyon tarihinin bir ilkiydi.

‘BİR DÖNÜM NOKTASI’

Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Dr. Thomas Klinger, bu gelişmeyi şu sözlerle değerlendirdi: ‘Yeni rekor, uluslararası ekip için muazzam bir başarı. Wendelstein 7-X’in potansiyelini etkileyici şekilde gösteriyor. Uzun süreli plazmalarda üçlü çarpımı tokamak seviyelerine çıkarabilmek, ticari enerji üretimine uygun bir stellarator geliştirmede önemli bir kilometre taşı.’

Bu rekor, insanlığın temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerjiye ulaşma hayalini bir adım daha ileri taşıyor. Yine de, genel kabul gören görüşe göre füzyon teknolojisinin kullanılabilir ve ticari düzeye gelmesi için hala uzun bir yol var.