Güneş’in milyarlarca yıldır enerji üretmesini sağlayan nükleer füzyonu Dünya’da kontrollü biçimde gerçekleştirme çalışmaları Çin’de yeni bir aşamaya geçti. Hefei kentinde inşa edilen ve “yapay güneş” olarak anılan BEST füzyon reaktöründe ana kompleksin tamamlanmasının ardından reaktör sistemlerinin montaj süreci başladı.
Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST) adı verilen proje, atom çekirdeklerinin parçalandığı nükleer fisyondan farklı olarak hafif atom çekirdeklerinin birleşmesiyle ortaya çıkan enerjiden yararlanmayı hedefliyor. Füzyonun gerçekleştirilebilmesi için plazmanın 100 milyon derecenin üzerindeki sıcaklıklara çıkarılması ve güçlü manyetik alanlarla kontrol altında tutulması gerekiyor.
BEST’TE REAKTÖR MONTAJINA GEÇİLDİ
2023’te başlayan projede ana kompleksin tamamlanmasıyla bina inşaatından reaktörün kendi sistemlerinin kurulumuna geçildi. 1 Ekim’de yayımlanan görüntüler, tesisin ana kompleksinin tamamlandığını ve kullanıma alındığını gösterdi.
Temmuzdan itibaren vakum kabı, soğuk kalkan ve toroidal alan mıknatısları gibi reaktörün temel parçaları tesise getirildi. Dört bölümden oluşan vakum kabının montajı tamamlanırken ilk toroidal alan mıknatısı da testlerden geçirildi.
HEDEF 200 MEGAVATA KADAR FÜZYON GÜCÜ
BEST’in hedefi yalnızca yüksek sıcaklıkta plazma oluşturmak değil. Reaktörde döteryum ve trityum adı verilen hidrojen izotopları kullanılarak gerçek bir “yanan plazma” ortamının oluşturulması hedefleniyor.
Projeyle 20 ila 200 megavat arasında füzyon gücüne ulaşılması ve füzyon reaksiyonundan enerji kazancının gösterilmesi hedefleniyor. BEST’in 2027 sonuna kadar tamamlanması planlanıyor.
PLAZMAYI SÜPER İLETKEN MIKNATISLAR HAPSEDECEK
Tokamak tipi reaktörlerde füzyon yakıtı milyonlarca derece sıcaklıkta plazmaya dönüştürülüyor. Bu sıcaklıktaki plazmanın herhangi bir katı yüzeyle doğrudan temas etmesi mümkün olmadığı için güçlü manyetik alanlarla reaktörün merkezinde tutulması gerekiyor.
BEST’te bu görevi süper iletken mıknatıslar üstlenecek. Mıknatısların oluşturacağı manyetik alan, plazmayı tokamakın merkezinde hapsederek reaktörün iç yüzeylerinden uzak tutacak.
Füzyon reaksiyonlarının gerçekleşeceği ana bölüm ise yüksek vakum altında çalışan vakum kabından oluşacak. Sistemdeki soğuk kalkan, yaklaşık eksi 269 derecede çalışması gereken süper iletken mıknatıslarla milyonlarca derece sıcaklığa ulaşan plazma arasında ısı yalıtımı sağlayacak.
DÖTERYUM VE TRİTYUM KULLANILACAK
BEST’te döteryum-trityum yakıt karışımının kullanılması planlanıyor. İki hidrojen izotopunun uygun sıcaklık ve yoğunlukta birleşmesi sonucunda helyum çekirdeği ve yüksek enerjili bir nötron ortaya çıkıyor.
Bu sırada açığa çıkan enerji, plazmanın yüksek sıcaklığının korunmasına yardımcı oluyor. Böylece füzyon reaksiyonunun kendi kendini sürdürebildiği “yanan plazma” koşullarının araştırılması hedefleniyor.
TİCARİ FÜZYON İÇİN YOL
Ana kompleksin tamamlanması BEST için önemli bir mühendislik aşaması olsa da reaktörün temel sistemlerinin bir araya getirilmesi gerekiyor. Vakum kabı, soğuk kalkan, süper iletken mıknatıslar ve diğer sistemlerin hassas biçimde entegre edilmesi projenin bundan sonraki aşamasını oluşturacak.
BEST’in hedeflerine ulaşması halinde Çin, yüksek sıcaklıklı plazmanın oluşturulması ve hapsedilmesinin ötesine geçerek füzyondan güç üretiminin gösterilmesine yönelik yeni bir aşamaya ulaşacak. Bunun ticari ölçekte ve sürekli çalışan bir füzyon santraline dönüşmesi için ise BEST sonrasında daha büyük sistemlerin geliştirilmesi gerekecek.
