Güney Kore‘nin süperiletken füzyon cihazı ve yapay güneş olarak adlandırılan KSTAR (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research), daha uzun süre çalışmasına olanak sağlayacak güncellemeler aldı. Kore Füzyon Enerjisi Enstitüsü, KSTAR sistemine yeni bir yönlendirici yerleştirerek yapay güneşin 100 milyon dereceyi aşan yüksek iyon sıcaklıklarını daha uzun süre sürdürmesini sağladı. KSTAR’a yeni yönlendirici eklendi
Yıldızımıza güç veren aynı reaksiyon olan nükleer füzyonu gerçekleştirdiği için yapay güneş olarak adlandırılan KSTAR, 2007 yılında tamamlanmış ve 2008 yılında ilk plazmasını elde etmişti. Fransa’da inşa edilmekte olan devasa deneysel reaktör ITER’in yaklaşık üçte biri büyüklüğünde olan KSTAR’da da tokamak reaktörü kullanılıyor.
Tokamak, 100 milyon dereceyi aşan plazmanın kapalı manyetik alan bölgesi içinde hapsedilmeye çalışıldığı bir plazma tutucu sistem olarak tanımlanabilir. Tokamak’lar plazmayı hapsetmek için toroidal manyetik alan üretiyor.
KSTAR, tokamak’ın alt kısmında yer alan ve reaktörden çıkan atık gaz egzozunu ve yabancı maddeleri yöneten bir yönlendirici kullanıyor. Bu yönlendiriciler tokamak içindeki iç yüzey ısısının tüm yükünü taşıyor. Şu anda KSTAR yaklaşık 30 saniye boyunca füzyon gerçekleştirebiliyor; bilim insanları yeni yönlendiricinin 2026’nın sonuna kadar 300 saniye boyunca füzyon reaktörünün çalıştırılmasını sağlayacağını söylüyor. Yani iki yıl içinde 10 katlık bir ilerleyiş gerçekleştirilmiş olacak.
KSTAR’da halihazırda bir karbon yönlendirici bulunuyor ancak 2018’de bilim insanları tokamak için bir tungsten yönlendirici üzerinde çalışmaya başlamışlardı. Kore Ulusal Bilim ve Teknoloji Araştırma Konseyi’nin yakın zamanda yaptığı bir açıklamaya göre, tungsten karbondan daha yüksek bir erime noktasına sahip ve reaktörün ısı akısı limitini iki kat artırıyor. Yeni yönlendiricinin bir prototipi 2021 yılında tamamlandı ve kurulumu geçen yıl bitirildi. KSTAR’ın yeni tungsten yönlendiricisi ile plazma deneyleri şubat ayına kadar devam edecek, çünkü tokamak bilim insanları ortamın deneyler için istikrarlı olduğundan ve 100 milyon derecelik plazmanın yeniden üretilebileceğinden emin olmak istiyorlar. Güney Kore, KSTAR ile ilk olarak 2008 yılında plazma oluşturuldu ve sadece 0.865 saniye sürdürüldü. 2013 yılında ise plazma 20 saniye boyunca yüksek sıcaklıkta tutulabildi. 2019’da ise ilk kez 100 milyon derecede plazma 1.5 saniye sürdü. 2022 yılında ise 30 saniye ile ciddi bir başarı elde edildi. Erişilen 100 milyon derecelik sıcaklığın Güneş’in sıcaklığından neredeyse 7 kat daha yüksek olduğunu da belirtelim.
Nükleer füzyon enerjisinde ilerlemeler sıklaştı
Son birkaç yıldır nükleer füzyonda arka arkaya tarihi gelişimler yaşandı. 2022 yılında Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı’ndaki bilim insanları ilk kez bir füzyon reaksiyonunda net enerji kazanımı elde ettiler. ABD, bu başarımı tokamak yerine lazerler ile gerçekleştirdi. Çin tarafında da net enerji kazanımları elde edildi. Yaklaşık iki ay önce Japonya, dünyanın en büyük nükleer füzyon reaktörü olan JT-60SA’ı kullanıma aldı.
Bununla birlikte Fransa’da inşa edilmekte olan uluslararası ITER projesinde ilk plazmanın 2025’te ilk füzyonunun ise 2035’te gerçekleşmesi bekleniyor. Ancak şu sıralar ITER projesinin başı büyük belada. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı’na göre dünya çapında 50’den fazla tokamak faaliyet gösteriyor.