BilimYeşil Enerji

ST40: İlk Kontrollü Füzyon Cihazı

İngiltere’nin en yeni füzyon reaktörü ST40 geçtiğimiz hafta devreye girdi ve çekirdeğinde elektrikle yüklü gazın (veya plazmanın) kavurucu bir bloğunu başarıyla üretmesini sağlayan “İlk Plazma”yı elde etmeyi başarabildi.
Amaç, Tokamak Reaktörü’nün 2018 yılına kadar plazmayı güneş merkezinden yedi kat daha sıcak olarak 100 milyon dereceye (180 milyon derece Fahrenhayt) kadar ısıtmasıdır. Bu, hidrojen atomlarının helyuma kaynaşmaya başlayabileceği süreçte sınırsız ve temiz enerjiyi açığa çıkaran ‘füzyon’ eşiğidir.
ST40’ın arkasındaki şirket Tokamak Energy’nin CEO’su David Kingham “Bugün, İngiltere’de ve dünyada füzyon enerjisi geliştirme için önemli bir gün. Özel bir girişim tarafından tasarlanmış, inşa edilmiş ve işletilmiş, dünya çapında ilk Kontrollü Füzyon Cihazını açığa çıkarıyoruz. ST40, 100 milyon dereceye kadar füzyon sıcaklıklarını gösterecek bir makinedir; kompakt ve uygun maliyetli reaktörlerde mümkündür.”
Nükleer füzyon, Güneşimizi besleyen süreçtir ve burada aynı şeyi Dünya’da gerçekleştirmenin bir yolunu bulabilirsek, karbon emisyonlarının yanında sınırsız miktarda temiz enerji tedarik etmemize izin verebiliriz.

A nuclear fusion
Günümüz nükleer reaktörlerinde elde edilen nükleer füzyonun aksine, nükleer füzyon atomlarını birbirinden ayırmak yerine, onları bir araya getirerek, öncelikle atık bir ürün olarak helyum üretilir.
İşlem, plazmayı farklı sıcaklıklarda, kullanışlı elektrik miktarları üretmek ve yeterince uzun süre kontrol etmek için, yüksek güçlü mıknatıslar kullanmayı içerir.

MIT’ten bilim adamları, Ekim ayında Plazma Basıncı rekorunu kırdı ve Aralık ayında Güney Koreli araştırmacılar, 70 saniye boyunca 300 milyon dereceye kadar (540 milyon derece Fahrenheit) “Yüksek Performanslı Plazma”yı sürdürmeyi başardı.
Almanya’da, Wendelstein 7-X Stellerator adlı yeni bir füzyon reaktörü plazmayı başarıyla kontrol edebildi.

A nuclear fusion reactor has been successfully tested in the UK. ile ilgili görsel sonucu
Ancak, bu parçaları bir araya getirebilmek için hala çok uzaktayız: Füzyon oluşması için gerekli sıcaklıklarda plazma üretmenin uygun bir yolunu bulmak ve ardından enerjiyi üretmek için yeterince uzun süre kullanabilmenin yolunu bulmak hala çok zaman alacak.
ST40, Tokamak Reaktörü olarak bilinir ve reaktörde, toroidal bir şekildeki kavurucu plazmanın çekirdeğini kontrol etmek için yüksek güçlü manyetik bobinler kullanılır.
Bir sonraki adım, ST40 içerisinde kurulacak ve test edilecek olan bu manyetik bobinlerin tam bir seti olacak ve bu yılın ilerleyen zamanlarında Tokamak Enerji, bunları 15 milyon santigrat derece (27 milyon Fahrenhayt) sıcaklıktaki plazma üretmeyi hedeflemek için kullanacak.
2018’de ekip, 100 milyon santigrat derece (180 milyon Fahrenhayt) füzyon eşiğini elde etmeyi umuyor ve nihai hedef, 2030 yılına kadar Birleşik Krallık şebekesine Temiz Füzyon Gücü sunmak.

Tokamak

Kaynak: http://www.ccfe.ac.uk/tokamak.aspx

Tokamak şimdiye kadar yapılmış en başarılı manyetik muhafaza sistemidir ve gelecekte yapılacak füzyon reaktörleri için bir temel oluşturmaktadır.   İlk olarak 1960’lı yıllarda Sovyetler Birliği tarafından icat edildi, kısa zaman sonra dünyanın çeşitli yerlerindeki bilim insanları tarafından kullanılmaya başlandı. The Joint European Torus (JET) olarak bilinen ve İngiltere’de yer alan tokamak, dünyanın en büyük ve en güçlü çalışan tokamağıdır.

Tokamak’ın çalışma sistemi:

Plazma vakumlanmış bir boruda tutulur. Plazma, küçük bir miktar gazın boruya salınması ve bu gazın içinden bir akım geçirilerek ısıtılmasıyla oluşturulur.

Sıcak plazma , kendisini duvarlardan uzak tutan bir manyetik alan içerisinde muhafaza edilir. Toroidal ve poloidal bobinlerden oluşan iki manyetik bobin seti, hem dikey hem de yatay yönlerde manyetik alan oluşturarak, plazmayı bir manyetik kafes gibi muhafaza eder.

Plazma akımını ve manyetik alanları oluşturmak için büyük güç kaynakları kullanılır.

Plazma akımı bir transformatör tarafından oluşturulur. Bu transformatörde merkez manyetik halka birincil sarmal ve plazma ikincil sarmal olarak kullanılır. Isı plazma akımı tarafından sağlanır ve füzyonun oluşması için gereken 33,33 milyon santigrat derece elde edilene kadar ısı sağlanır.

Nötr ışın enjeksiyonu sayesinde plazmada ek bir ısı oluşturulur. Bu işlemde, nötr hidrojen atomları yüksek hızlarda plazmaya enjekte edilir ve bunlar iyonize edildikten sonra manyetik alan tarafından tuzaklanır. Atomlar yavaşladıklarında, enerjilerini plazmaya transfer ederek, ısı oluştururlar.

Radyo frekansı yardımıyla ayrıca ek bir ısı oluşturulur.

Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (Henüz oy verilmedi)
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close