Dünyanın en önemli güncel sorunlarından biri bildiğimiz gibi enerji. Nüfus artışı ve endüstriyelleşmedeki hızlanmadan dolayı dünyanın enerji ihtiyacı gün geçtikçe artıyor. Fosil yakıtlar sınırlı olmaları ve atmosfere yaydıkları zararlı gazlardan dolayı her ne kadar Sanayi Devrimi’nden günümüze kadar gelmesinde insanlığa büyük katkı sunmuş olsa da enerjide net bir sürdürülebilirliğin sağlanması için alternatif enerji kaynaklarına dair araştırmalar ve girişimler son zamanlarda hız kazanmış durumda.
Halen araştırılmakta olan enerji kaynaklarından biri ise nükleer füzyon enerjisi. Farklı iki elementin çekirdeğinin birleştiği tepkime sonucunda daha ağır bir çekirdeğe sahip atomun oluştuğu reaksiyonlar nükleer füzyon ya da nükleer kaynaşma olarak adlandırılıyor. Bu reaksiyonlar sonucunda çok yüksek miktarda açığa çıkıyor. Nükleer füzyonun doğal olarak oluştuğu yerler yıldızlardır. Güneş’ten Dünya’ya ulaşan radyasyon da Güneş’te gerçekleşen füzyon reaksiyonlarından kaynaklanmaktadır.
İnsanların amacı ise yıldızlarda doğal olarak gerçekleşen bu reaksiyonu kontrollü bir şekilde gerçekleştirerek enerji kaynağı olarak kullanmak. Fakat bu reaksiyon bir dizi zincir tepkimesinden ortaya çıktığı için kontrollü bir şekilde gerçekleştirilmesi oldukça zor. Füzyon reaksiyonlarını başlatmak ve yürütmek için yüksek basınç ve sıcaklık gerektiğinden dolayı füzyon reaktörlerin inşaası ve geliştirilmesi oldukça maliyetli ve ileri seviyede mühendislik gerektiriyor. Bilim insanları da 1950’lerden beri bu konu üzerine yani nükleer füzyon reaksiyonunu kontrollü bir şekilde gerçekleştirerek sürdürülebilir bir şekilde sonsuz enerji elde etmek üzerine deneysel çalışmalar yürütüyorlar.
Bunun için ABD’deki belli araştırma laboratuvarları, Fransa’da ITER, İngiltere’de JET gibi çeşitli ülkelerden bilim insanlarının ve mühendislerin çalıştığı araştırma merkezlerinde nükleer füzyon üzerine üst düzeyde çalışmalar yürütülüyor. Bu merkezlerden JET’te yapılan çalışmalarda geçtiğimiz günlerde yapılan son deneyde rekor seviyede enerji elde edildi. Deneyde 5 saniye boyunca 69 megajul enerji üretildi, bu da 1000 ampulü bir saat boyunca açık tutmaya yaracak bir miktara tekabül ediyor. Enerji üretildiği zaman ve miktar her ne kadar çok düşük gözükse de 1997 yılında yapılan deneylere göre 3 kat daha fazla enerji çıkışı sağlanmış oldu. Bu daha nükleer füzyon teknolojisinde oldukça somut bir gelişme kaydedildiğini gösteriyor.
Bilim ve teknolojideki hızlı ilerleme düşünüldüğünde füzyon reaktörlerin 50 sene içinde tıpkı nükleer santraller gibi enerji kaynağı olarak kullanılabileceği, tesislerin yaygınlaşabileceği öngörülüyor. Hatta ABD Enerji Bakanlığı geçtiğimiz sene, 10 sene içinde bir füzyon tesisi kuracaklarını duyurdu. Bu gelişmeler göz önüne alındığında 21. yüzyıl füzyon reaktörler ve enerji sektöründe bir dönüm noktası olabilir. 20. yüzyılda dünyanın gelişiminin kaynağı olan fosil yakıtların yerini 21. yüzyılda füzyon reaktörler alabilir. Peki nedir füzyon reaktörleri bu kadar avantajlı yapan?
Öncelikle füzyon reaktörlerin doğru ve bakımlı tesisler dahilinde çalışması, güneşin her saniye ürettiği enerjinin milyarda birine yakın bir enerjiyi, yani 3,846 x 10^23 Watt enerjiyi üreterek hayal edilemeyecek bir enerji üretim kapasitesine sahip olabilir. Bu da bir tesisin 300.000 evden fazla evi elektrikle beslemesi anlamına gelir. Bu da uzun vadede enerji kaynağı olma potansiyelini gösteriyor. İklim değişikliğinden dolayı alternatif enerji kaynaklarında en çok bakılan unsur olan sera gazı emisyonu açısından incelendiğinde, nükleer füzyon en temiz enerji kaynaklarından biri olarak öne çıkıyor. Sera gazı ve diğer zararlı gazların emisyona uğramadığı nükleer füzyon reaktörleri iklim değişikliği ile mücadelede gelecekte kilit rol oynayabilir. Füzyondan oldukça yüksek seviyede enerji verimliliği ile enerji üretildiği için, bu reaktörlerin çalıştırılmasında ham madde açısından bir sorun olmayacak, bu da tesisleri sürdürülebilir kılacaktır.
Tüm bunlar değerlendirildiğinde nükleer füzyon reaktörleri için geleceğin teknolojisi, enerji kaynağı denilebilir. Sanayi Devrimi’nden günümüze kadar olan endüstriyelleşme döneminde petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtlar her gelişmenin kaynağı, başıydı. Füzyon reaktörlerine dair yapılan araştırmalarda istenilen noktalara gelinirse füzyon reaktörler hem insanlığın iklim değişikliğine karşı olan mücadelesinde hem de artan enerji ihtiyacının sürdürülebilir bir şekilde karşılanmasında kilit rol oynayacaktır. Her ne kadar somut olarak bunların gerçekleşmesi için muhtemelen yarım asır gibi bir süre bekleyecek olsak da sonunda çok büyük bir dönüşüme tanık olacağız.
Kaynakça:
(2009, Ekim, 2). Füzyon Enerjisi ve Geleceği. Kuark Teknoloji ve Bilim. https://web.archive.org/web/20091016091626/http://www.teknoloji.kuark.org/2009/10/02/fuzyon-enerjisi-ve-gelecegi/
Doğru, A. (2023, Eylül 26). ABD Enerji Bakanı, 10 yıl içerisinde nükleer füzyon tesisini kurmayı amaçladıklarını belirtti. Anadolu Ajansı. https://www.aa.com.tr/tr/dunya/abd-enerji-bakani-10-yil-icerisinde-nukleer-fuzyon-tesisini-kurmayi-amacladiklarini-belirtti/3000862
(2024, Şubat 8). Nükleer füzyon: İngiltere'de yapılan bir deneyde rekor seviyede enerji üretildi. BBC News Türkçe. https://www.bbc.com/turkce/articles/cg3kzpr7j72o
Comentários