Mühendislik Zorlukları da Getiren Nükleer Füzyon Nedir, Nasıl Gerçekleşir?
nükleer füzyon, güneş de dahil olmak üzere tüm yıldızların enerjilerini üretme sürecidir. bir füzyon reaksiyonunda, atom çekirdekleri daha ağır çekirdekler oluşturmak için birleşir. çekirdeklerin her ikisi de pozitif yüklü olduğundan yaşadıkları itme kuvvetinin üstesinden gelmeye yetecek enerjiye sahip olmaları gerekir. ayrıca bu çekirdeklerin birbirleriyle çarpışmak için yüksek bir şansa ihtiyaçları vardır.
gereken aşırı yüksek basınç ve sıcaklık koşulları yıldızların çekirdeklerinde bulunur. örneğin, güneş'in merkezindeki basınç, atmosferik basıncın 100 milyar katı kadar şaşırtıcı, sıcaklık ise 15.000.000°c gibi muazzam bir değerdedir.
bu koşullarda, hidrojenin helyuma füzyonu kolaylıkla sürdürülebilir. füzyon reaksiyonunda ortaya çıkan çekirdek (demirden daha hafifse), onu oluşturmak için bir araya gelen çekirdeklerden biraz daha küçük bir kütleye sahip olur. bu fazla kütle enerji olarak salınır ve yıldızlara güç veren de açığa çıkan bu enerjidir.
füzyon reaksiyonları, nükleer santrallere güç veren "fisyon" reaksiyonlarından farklıdır. fisyon'da, ağır ve kararsız atomlar, enerji (ve radyoaktif yan ürünler) üretmek için ayrılır.
buna karşılık, füzyon gücü temiz, verimli ve sınırsız bir enerji kaynağı sağlayabilir. füzyon, yakıt olarak yalnızca su ya da lityuma ihtiyaç duyar ve yan ürün olarak yalnızca toksik olmayan helyum gazı üretir.
nükleer füzyon sağlamak için bir diğer yol, her ikisi de hidrojen izotopu olan döteryum ve trityum atomlarını kullanmaktır. bu atomlar, çok yüksek ısı ve basınç altında birleşirler ve ortaya çıkan ürünler ısı olarak enerjiyi serbest bırakır.
nükleer füzyon reaksiyonlarını başlatmak ve sürdürmek önemli mühendislik zorlukları içermektedir. dünya çapında bu sorunlar üzerinde çalışan birçok araştırma kurumu bulunmaktadır.
yakın zamanda, çin'deki bir laboratuvar 17 dakikadan fazla bir süren, 70.000.000°c'lik bir füzyon sıcaklığına ulaşmıştı. bu harika bir başarı olsa da füzyon enerjisi ticari bir enerji kaynağı olmaktan halen çok uzaktadır. bilim insanları füzyon enerjisinin bu yüzyılın ikinci yarısında yaygınlaşacak hale geleceğini düşünmektedir.