Enerji Bakanlığı tarafından seçilen 3 lazer füzyon araştırma merkezi

Yetkililer Perşembe günü yaptıkları duyuruda, ABD Enerji Bakanlığı’nın gelecekteki enerji santralleri için minyatür lazer güdümlü termonükleer patlamalardan yararlanma umuduyla üç araştırma merkezi kurduğunu duyurdu.

Kaliforniya’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, Colorado Eyalet Üniversitesi ve New York eyaletindeki Rochester Üniversitesi’ndeki üç merkez, dört yıl içinde toplam 42 milyon doları paylaşacak.

Enerji Bakanlığı’nın kıdemli füzyon koordinatörü Scott Hsu, araştırma çabalarının “herhangi bir eylemsiz füzyon sistemi için gereken temel teknolojilere daha fazla odaklanacağını” söyledi.

İki küçük atomun (genellikle hidrojen) daha ağır bir atom halinde birleşimi enerji üretir. Füzyon olarak bilinen bu süreç güneşe ve diğer yıldızlara güç sağlar. Eğer kontrollü füzyon Dünya’da yeniden yaratılabilirse, karbondioksit veya gezegeni ısıtan uzun ömürlü radyoaktif atık üretmeyen zengin bir enerji kaynağı ortaya çıkabilir.

Bugüne kadar, çoğu füzyon enerjisi araştırması ve bölümün füzyon bilimi bütçesinin çoğu, çekirdekler çarpışıp bağlanana kadar süper sıcak hidrojeni hapsetmek için güçlü manyetik alanlar kullanan reaktörlere odaklandı. Ancak geçen yıl Livermore’daki Ulusal Ateşleme Tesisi’nde (NIF) yapılan başarılı bir deney farklı bir yaklaşımı ortaya koydu: tek bir hidrojen topakına güçlü lazerler ateşlendi ve bir füzyon parlaması oluşturmak için atomları bir araya sıkıştırıldı.

NIF, füzyon enerjisi üretimi için bir prototip olarak tasarlanmamıştır. Nükleer testlerin 1992’de durdurulmasından bu yana, öncelikle ABD nükleer silahlarının muhafazası için kullanıldı.

NIF bilim deneyi, bir hidrojen yakıt pelletine bir lazer darbesi ateşledi. Pratik bir enerji santralinin, saniyede 10 frekansta lazer darbelerini tekrar tekrar ateşlemesi ve her darbe için yeni bir yakıt peleti yerleştirmesi gerekir.

Bu lazerlerin NIF’dekilerden daha güçlü, daha güvenilir ve enerji açısından çok daha verimli olması gerekir. Hidrojen hedeflerinin ucuz ve üretilmesi kolay olması gerekir. Tek bir enerji santrali sürekli olarak milyonlarca pelet tedariki gerektirecektir. Yeni araştırma merkezleri bu engellerin aşılmasına yardımcı olacak.

Hükümetin eylemsiz füzyon enerjisi konusundaki bilim programını yöneten Kramer Akli, Enerji Bakanlığı’na çok sayıda başvuru aldığını ve Livermore, Rochester ve Colorado Eyaleti’nin seçildiği bir inceleme panelinin bulunduğunu söyledi. Kazanan tekliflerin her biri diğer üniversiteler, ulusal laboratuvarlar ve özel şirketlerle işbirliklerini içeriyor.

“Alanınızdaki en akıllıları bir araya getirmek istiyorsunuz, böylece yenilik yapabilir ve eylemsiz füzyon enerjisinin karşı karşıya olduğu bazı zorlukların üstesinden gelebilirsiniz” dedi Dr. Akli.

Rochester Üniversitesi merkezinin ana hedeflerinden biri, doğrudan hidrojen yakıtına ateş eden yeni bir lazeri test etmek olacaktır. Bu yaklaşım, Livermore’daki NIF deneyinde kullanılandan daha fazla enerji verimlidir. Ancak lazer ışığındaki küçük dalgalanmalar kararsızlığa yol açıyorsa bu durum füzyonu engeller.

Lazer ışığı belirli bir dalga boyu aralığına yayılırsa kararsızlıklar giderilebilir. Rochester Üniversitesi’ndeki bilim insanları, doğrudan itiş olarak bilinen bu yaklaşımı yıllardır takip ediyor ve merkezin araştırma fonları, yeni bir yüksek güçlü lazerin bu sorunun üstesinden gelip gelemeyeceğini test edecek deneylere aktarılacak. Rochester merkezini yöneten fizikçi Dustin Froula, “Bu gerçekten doğrudan itiş yolunu açıyor” dedi.

Colorado Eyalet Merkezi, farklı eylemsiz füzyon konseptleri için önerilen çeşitli lazer türlerini inceleyecek ve ayrıca itici hedefler için farklı tasarımları araştıracak. Merkezin teklifine öncülük eden elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Carmen Menoni, lazer optik kaplamaları için yeni malzemeler arayacağını, böylece bunların sürekli yüksek enerjili lazer ateşine daha iyi dayanabileceğini söyledi.

Livermore merkezine liderlik eden plazma fizikçisi Tammy Ma, odak noktasının NIF tarafından kullanılan dolaylı tahrik yaklaşımının ötesine geçeceğini ve gerçek bir enerji santrali inşa etmek için ihtiyaç duyulan şeylere bakmaya başlayacağını söyledi. “Bu sadece bir hedefe sahip olmak, ona ateş etmek ve enerji üretmekle ilgili değil” dedi Dr. Anne.

Livermore ve Colorado Eyaleti için 16 milyon dolar ve Rochester için 10 milyon dolar olmak üzere 42 milyon dolar, önümüzdeki yıllarda lazer füzyona yapılacak bir dizi mütevazı başlangıç ​​yatırımının ilki. Bu, Enerji Bakanlığı’nın bu yıl yarım milyar dolardan fazla harcayan füzyon enerjisi araştırma bütçesinin küçük bir bölümünü temsil ediyor.

“Bu merkezler şu anda yalnızca bir ABD programının tohumudur” dedi Dr. Anne.

İlk araştırma hangi yaklaşımların en umut verici olduğunu bulmaya yardımcı olacaktır. “Bu cevapları tam olarak bulmak için gerçekten yeterli yatırım yok” dedi Dr. Anne. “Fakat dört yılın sonunda ABD’nin tam ölçekli bir pilot tesis sergilemesi için umut verici bir yol gösterebileceğimizi düşünüyorum.”

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir