Dünyanın en büyük stellarator füzyon tesisi ilk kez yüksek enerjili helyum-3 üretti
Dünyanın en büyük stellarator (yıldızlaştırıcı) tesisi olan Wendelstein 7-X'teki (W7-X) bilim insanları ilk kez başarılı bir şekilde yüksek enerjili helyum-3 iyonları üretti.
Dünyanın en büyük stellarator (yıldızlaştırıcı) füzyon reaktörü olan Wendelstein 7-X (W7-X), önemli bir başarıya daha imza attı. Almanya’daki Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü bünyesinde faaliyet gösteren bu gelişmiş deneysel tesis, ilk kez yüksek enerjili helyum-3 iyonları üretmeyi başardı. Bu gelişme, nükleer füzyonun sürdürülebilir enerji kaynağı olarak kullanılabilmesi açısından oldukça önemli.
Füzyon enerjisinde yeni bir adım
Gelecekteki füzyon santralleri, milyonlarca derece sıcaklığa sahip plazmaların kontrollü şekilde tutulmasına dayanacak. Bu plazmalar, enerji üretiminin kalbinde yer alan yüksek enerjili alfa parçacıkları (helyum-4 çekirdekleri) üretir. Ancak bu parçacıklar sistemden çok hızlı kaçarsa, plazma soğur ve reaksiyon sürdürülemez hale gelir.
Bu nedenle bilim insanları, bu dinamiği laboratuvar ortamında taklit etmek için W7-X’te helyum-3 kullanarak deneysel çalışmalar yürütüyor. Çünkü helyum-3, daha hafif yapısı sayesinde plazma ortamında alfa parçacıklarının rolünü güvenli biçimde simüle edebiliyor.
Elde edilen başarı, iyon siklotron rezonans ısıtması (ICRH) adı verilen ileri düzey bir teknik sayesinde mümkün oldu. Bu yöntemde, megavat seviyesinde yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar plazmaya aktarılıyor. Dalgaların frekansı, helyum-3 iyonlarının manyetik alan çizgileri etrafında doğal olarak dönme frekansına tam olarak ayarlandığında, iyonlar rezonansa girerek büyük miktarda enerji absorbe ediyor.
Bilim insanları bu süreci salıncakta sallanan bir çocuğu itmeye benzetiyor; etkili olabilmek için her itiş, salıncağın doğal salınımıyla tam uyumlu olmalı. Bu süreç sonucunda, bir stellarator içinde ilk kez helyum-3 iyonları yüksek enerji seviyelerine ulaştırılmış oldu.
Yıldızları anlamak için de önemli
W7-X’te elde edilen bulguların, Güneş’te gözlemlenen gizemli helyum-3 zenginleşmelerine ışık tutabileceği düşünülüyor. Araştırmacılar, Güneş atmosferinde zaman zaman oluşan helyum-3 açısından aşırı zengin bulutların, doğada kendiliğinden oluşan elektromanyetik dalgalarla benzer rezonans süreçleri yoluyla ortaya çıktığını öne sürüyor. Bu bulutlar, normalden 10.000 kat fazla helyum-3 içerebiliyor.
Bu yönüyle W7-X’te yapılan deneyler, yalnızca geleceğin enerji sistemlerini inşa etmeye değil, aynı zamanda Güneş’in ve yıldızların davranışlarını çözmeye de hizmet ediyor.
donanım haber
Normal
