Enerjide Devrim: Nükleer Füzyon
Nükleer Füzyon veya Füzyon teknolojisi; düşük nükleer atık oluşumu, yüksek enerji verimliliği ve hava kirliliği oluşturmayan özellikleri ile geleneksel enerji kaynaklarına alternatif bir kaynaktır. Peki füzyon nedir? Füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Bu tepkime sonucunda çok yüksek bir enerji açığa çıkar. Oluşan atomun toplam kütlesi onu oluşturan atomun kütlelerinden azdır. Füzyon evrendeki yıldızlar için birer enerji kaynağıdır. İnsan eli ile kasıtlı olarak kontrolsüz bir zincirleme reaksiyonunda bir hidrojen bombası açığa çıkabilir.
Füzyonda oluşturulabilecek en ağır element demirdir. Reaksiyona giren çekirdekler hidrojen veya izotopları olursa çok büyük bir enerji miktarı ortaya çıkar. Bu enerji potansiyelinden, ilk defa II. Dünya Savaşı sırasında hidrojen bombası olarak bilinen silah üretiminde yararlanılmıştır.
Füzyon olmadan Dünya’da yaşamın olması düşünülemez. Füzyon yıldızlara güç veren ve Dünyadaki yaşamın var olmasını sağlayan doğanın enerjisidir. Güneş’in dâhil yıldızların aşırı yoğunlaşması ve sıcak olması sonucunda füzyon meydan gelir; ışık olarak gördüğümüz ve ısı olarak hissettiğimiz şey, Güneş’in çekirdeğinde oluşan füzyon reaksiyonların sonucudur. Güneş diğer yıldızlar gibi bir doğal füzyon reaktörüdür, bazı tepkimeler ile hafif elementler daha ağır elementlere dönüşür. Ancak insanlık Dünya’da işlevsel bir füzyon reaktörü kurmaya halen uzak.
İnsanlık yaşamak için gereken enerjiyi üretmekte pek becerikli değil. Tabii ki ihtiyacımız olan enerjiyi üretebiliyoruz ama karşılığında küresel ısınma, yıkıcı iklim değişikliği ve çevre kirliliğine yol açıyoruz. Dünyada en büyük enerji üreticilerinden ÇİN ve ABD yılda atmosfere milyarlarca ton sera gazı yayıyor. Bu da küresel ısınmayı arttırıyor. Bizi zorlayacak fosil yakıtlar veya atomu parçalayarak nükleer güç santrallerinde çıkan nükleer atıklar yerine nükleer füzyona yönelebiliriz. Nükleer Füzyon yapımı ise Dünya’da en güçlü ve zor fiziksel süreçlerden biridir. Çok sıcak, çok enerjik iki atom birbiriyle çarpışır ve bir atoma dönüşür. Bu kalan birkaç atom altı parçacığı ve kalan enerjiyi serbest bırakır. Geleceğin enerji sistemleri arasında Güneş enerjisi, Nükleer Füzyon veya Hidrojen yakıt hücreleri bulunuyor. Şu anda İnsanlık güneş enerjisi ile yetinebilir durumda ancak 30- 40 yıl sonra güneşten gelen enerji yeterli olmayacak. Seçilebilecek en doğru ve en çevreci enerji üretim şekli Nükleer Füzyon olacaktır.
Nükleer Füzyon ’da enerji verimliliğine göz atalım. Biliyoruz ki füzyon santralleri az yakıtla temiz enerji üretebiliyor. Bugünkü enerji verimliliği ise %98 olarak hesaplanmıştır ancak unutulmamalıdır ki henüz ticari füzyon reaktörleri üretilmedi. Şu anki nükleer füzyon reaktörleri tükettiğinden daha az enerji üretebiliyor; bunu nedeni ise zincirleme füzyon reaksiyonları başlatmayışımız olması. Gelecekte şayet başarılırsa enerji verimliliği % 50’lere ulaşacağı tahmin ediliyor. Nitekim 1980’lerde ABD Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) doğrudan enerji dönüşüm ile nükleer füzyondan yüzde 48 güç üretti.
Son olarak Nükleer Füzyon ’un eksilerine bakalım. Öncelikle LLNL füzyonda yüzde 48 güç verimliliği elde etti ama bu deneysel bir teknolojiydi. Şu zamana kadar nükleer füzyonun elektrik ve ısıya dönüşmesi sağlanamadı. En büyük sorunlardan biri de bu çünkü üretilen enerjinin kullanılması gerekir. 2. Sorun ise Nükleer füzyon pek az radyasyon ve düşük düzeyde radyoaktif atık üretecek fakat çok fazla atık çıkaracak. Bu atıklarda radyasyon yükü az olacağı içim atıkları yok etmek daha kolay olacaktır ancak, eser miktarda da olsa suya ve havaya radyoaktif madde karışma riski var. 3. Önemli eksik ise Füzyon reaktörleri içine uranyum konulursa nükleer silah yakıtı “plütonyum 239” üretilir. Bu nükleer silahlanmaya zemin hazırlar. Son risk ise Füzyon reaktörleri önemli ölçüde soğutmayı suyu kullanacaktır. Bu o kadar yüksek bir orandır ki, yeraltı sularını tüketerek kuraklık yaratabilir.
Tüm bu riskler göz önüne alındığında Nükleer Füzyon reaktörleri oluşturmak bilim adamlarına kalıyor. İlerleyen 30 40 yıl içerisinde şayet böyle bir reaktör kurulup, zincirleme reaksiyonları gerçekleştirebilirsek, insanlık büyük bir yükten kurtulmuş olacak. O yük ise Enerji Üretimi…
Yazan: Hasan SALHİ
Kaynak**
Kaynak***
Bir yanıt bırakın