Almanya’da yapılan deneyde Wendelstein 7-X reaktörü, füzyon plazmasını 43 saniye boyunca kararlı biçimde tutarak rekor kırdı ve geleceğin enerji sistemlerine göz kırptı. Füzyon enerjisinde süreklilik hedefine bir adım daha yaklaşıldı.
Yıldızların enerji üretim biçimini taklit eden füzyon teknolojileri, uzun süredir temiz ve sınırsız enerji umudunun merkezinde yer alıyor. Ancak bu enerjinin kontrollü biçimde üretilebilmesi için temel koşul, yüksek sıcaklıklarda oluşturulan plazmanın uzun süre boyunca kararlı biçimde tutulması. Almanya’nın Greifswald kentinde faaliyet gösteren Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü‘ne ait Wendelstein 7-X adlı stellarator, bu zorluğu aşarak 43 saniyelik kararlı plazma üretimiyle dünya rekoruna imza attı. Bu süre, bugüne dek yalnızca birkaç saniyelik kararlı plazma tutulabilen tokamakların çok ötesine geçiyor. Örneğin, Japonya’daki JT-60U reaktörü 1990’larda 30 saniyeyi aşamayan triple product değerlerine ulaşabilmişti. Wendelstein 7-X’in bu alandaki ilerlemesi, kararlı ve sürekli enerji üretimi yolunda önemli bir sıçramaya işaret ediyor.
Stellarator ile tokamaklar arasındaki temel fark ne?
Stellarator tipi reaktörler, manyetik alanları burarak plazmayı halka şeklindeki bir haznede tutar. Bu karmaşık yapılar, tokamaklara kıyasla daha az bilinse de sürekli çalışma potansiyeliyle öne çıkar. Tokamaklar bugüne dek daha yüksek plazma sıcaklıklarına ulaşabilmişti ancak yalnızca kısa süreli denemelerde. Wendelstein 7-X’in 43 saniyelik kararlı triple product (yoğunluk, sıcaklık ve tutma süresi) performansı, bu alanda tokamakların önüne geçtiğini gösteriyor. Triple product, füzyon reaksiyonunun sürdürülebilirliği açısından kritik bir gösterge; ne kadar yüksek olursa, füzyonun enerji üretimi açısından o kadar verimli ve kararlı olabileceği anlamına geliyor.
Füzyon teknolojilerinin küresel ilerleyişine dair daha önce yayınladığımız bu makalemizde, farklı plazma rekorlarının temiz enerji hedefleriyle olan bağlantısını detaylıca ele almıştık.
Yeni nesil yakıt enjeksiyon sistemi kritik rol oynadı
Daha önceki sistemlerde plazma yakıtı genellikle sürekli gaz akışıyla sağlanırken, bu yöntem hem sıcaklık kontrolünü zorlaştırıyor hem de yakıtın etkili dağılımını engelliyordu. Wendelstein 7-X’te kullanılan pelet enjeksiyon sistemi ise, donmuş hidrojen peletlerini belirli aralıklarla plazma içine yüksek hassasiyetle ateşleyerek hem daha kararlı bir yakıt beslemesi sağladı hem de plazma yoğunluğunu istenen düzeyde tutmayı mümkün kıldı. Bu teknik, sürekli füzyon reaksiyonu hedefleyen reaktörler için yeni bir standart belirliyor.
Bu başarıda belirleyici olan yeniliklerden biri, ABD’de Oak Ridge National Laboratory tarafından geliştirilen pelet enjeksiyon sistemiydi. Donmuş hidrojen peletleri, plazma içine belirli aralıklarla ve yüksek hassasiyetle enjekte edilerek sürekli yakıt beslemesi sağlandı. Rekor sürede toplam 90 pelet kullanıldı. Aynı anda mikrodalga ısıtma sistemleriyle plazmanın sıcaklığı korunarak istikrar sağlandı.
Uluslararası iş birliğiyle elde edilen çok katmanlı başarı
Rekora katkı sunan ekipler arasında Avrupa’dan simülasyon ve görüntüleme desteği, Princeton Plasma Physics Laboratory’den iyon sıcaklığı ölçümleri ve Almanya’daki Karlsruher Institut für Technologie ile Universität Stuttgart’dan mikrodalga sistemleri geliştiricileri yer aldı. Bu geniş kapsamlı iş birliği, füzyon teknolojilerinin küresel ölçekte nasıl ilerlediğini de gözler önüne serdi. Örneğin, bu türden disiplinlerarası ve çok uluslu katkılar sayesinde, deneysel bulgular daha hızlı analiz ediliyor, mühendislik çözümleri farklı projelere aktarılıyor ve gelecekte ticari ölçekte çalışacak reaktörlerin tasarımı hız kazanıyor.
Yeni rekor sadece süreyle sınırlı değil: Enerji verisi çarpıcı
Wendelstein 7-X‘in yalnızca triple product değeriyle değil, enerji üretimiyle de dikkat çektiği belirtiliyor. 360 saniyelik süreçte toplam 1,8 gigajoule enerji döngüsü sağlandı. Ayrıca plazma basıncının manyetik basınca oranı %3’e ulaştı. Bu değer, santral düzeyinde çalışacak bir füzyon reaktörünün ihtiyaç duyacağı sınırların test edildiğini gösteriyor.
Türkiye için füzyon araştırmaları neden kritik?
Füzyon teknolojileri hâlâ ticarileşme eşiğinde olsa da, bu alandaki gelişmeler uzun vadeli enerji planlamaları açısından büyük önem taşıyor. Aynı zamanda, karbon salımını azaltmayı hedefleyen küresel iklim eylem planlarıyla da örtüşerek, sürdürülebilir enerji geçişinde önemli bir yapı taşı haline geliyor. Türkiye gibi enerji ithalatına bağımlı ülkeler için füzyonun sunduğu temiz, sürdürülebilir ve güvenli enerji potansiyeli, stratejik bir fırsat. Bu nedenle yerli araştırma kurumlarının, Avrupa merkezli ITER gibi projelerde ve benzeri uluslararası iş birliklerinde aktif yer alması kritik görülüyor.
Stellaratorlar yarışta öne geçiyor mu?
Uzun süre boyunca niş bir teknoloji olarak görülen stellaratorlar, son yıllarda yeniden ilgi odağı haline geldi. Wendelstein 7-X ile elde edilen bu başarı, yalnızca bir rekor değil; aynı zamanda bu sistemlerin uzun vadeli ve kararlı enerji üretimi için ciddi bir alternatif olabileceğini kanıtlıyor. Ancak stellaratorların hâlâ çözülmesi gereken bazı teknik zorlukları bulunuyor. Özellikle karmaşık manyetik yapıların hassas üretimi ve sistemin büyük ölçekli enerji santrallerine entegrasyonu gibi mühendislik sorunları, bu teknolojinin yaygınlaşması önündeki başlıca engeller arasında yer alıyor. Füzyon yarışında yalnızca sıcaklık ve verim değil, süreklilik ve mühendislik çözümleri de belirleyici olacak.
Geleceğe dönük beklentiler
Wendelstein 7-X’in önümüzdeki dönemde daha uzun süreli plazma deneylerine ve farklı yakıt karışımlarıyla testlere sahne olması bekleniyor. Elde edilen veriler, Avrupa Birliği’nin EUROfusion programı kapsamında şekillenen füzyon yol haritasına katkı sunarken, küresel enerji dönüşümünde de belirleyici rol oynayabilir. Füzyonun vaat ettiği gelecek, artık yalnızca kuramsal değil; mühendislik başarılarıyla şekillenmeye başlıyor. Bu gelişmeler, enerji sektörünün dönüşümünde önemli bir ivme yaratabilir ve karar vericileri daha fazla yatırım ve araştırma iş birliğine yönlendirebilir.
İlgili makaleler
- Füzyonda kritik sorun çözüldü: Manyetik kaçaklar bitecek
- Füzyon Enerjisi: ITER ile Geleceğin Temiz Enerji Çözümü
- Çin’in ‘yapay güneşi’ nükleer füzyon enerjisinde yeni çağ başlatıyor
- Nükleer füzyonun geleceği: ITER ve NIF’in yenilikleri
© 2025 Yeşil Haber