Eğer araştırmacılar nükleer füzyonun yaygın kullanımını gerçekleştirebilirlerse, düşük maliyetle büyük miktarda temiz enerji üretimi mümkün hale gelecektir. Ancak bu hedefin önünde bazı engeller bulunmaktadır.
Son olarak Teksas Üniversitesi’ndeki bilim insanları, enerji üretimini etkileyen 70 yıllık bir sorunu çözdüklerini iddia ediyorlar.
70 YILLIK MESELE: HAPSETME SİSTEMLERİNDEKİ DELİKLER
Nükleer füzyonun karşılaştığı en ciddi engellerden biri, yüksek enerjili parçacıkları reaktör içerisinde tutabilmektir. Zira bu parçacıklar reaktörden dışarıya sızarsa, plazmanın füzyon tepkimesine ihtiyaç duyduğu sıcaklık ve yoğunluğa ulaşması mümkün olmayacaktır.
Mühendisler, sızıntıları önlemek için kapsamlı manyetik hapsetme sistemleri geliştirmişlerdir. Ancak bu manyetik alanlarda sıkça delikler oluşabilmektedir. Bu deliklerin yerlerini tespit edip ortadan kaldırmak için kapsamlı hesaplamalar yapılması gerekmektedir.
Physical Review Letters dergisinde yayımlanan bir çalışma, araştırmacıların mühendislerin 10 kat daha hızlı ve doğruluk payından ödün vermeden sızdırmaz manyetik hapsetme sistemleri tasarlamasına yardımcı olabilecek kısa bir yol keşfettiklerini açıkladı.
SİMETRİ TEORİSİNE DAYALI YENİ YAKLAŞIM
Teksas Üniversitesi’nde görevli fizikçi Josh Burby ve ekibi, bu sorunu çözmek için simetri teorisine dayalı yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntemle manyetik alan içerisindeki görünmeyen düzenler keşfedilmektedir. Bu gizli düzenler aracılığıyla parçacıkların içeride kalmasını sağlamak için nerede ve nasıl hareket etmeleri gerektiği çok daha hızlı ve kesin bir şekilde hesaplanabilmektedir.
Bir benzetme yapmak gerekirse reaktörün içini bir labirent olarak düşünmek mümkündür. Parçacıklar bu labirentte hareket etmektedir. Eski yöntemlerde her bir parçacık tek tek labirent içinde dolaştırılıyor ve çıkış yolunu bulup bulamadığına bakılıyordu. Bu durum sürecin uzamasına yol açmaktaydı.
Yeni yöntemle birlikte labirentin iç yapısını anlamak için tekrarlayan örüntüler inceleniyor. Böylece hangi yolların güvenli olduğu ve hangi yolların çıkışa gittiği daha kolay bir şekilde belirlenebiliyor.
Bilim insanları, bu yöntemin tokamaklarda da kullanılabileceğini belirtiyor. Tokamaklarda elektron kaçakları duvarlara zarar verebiliyor. Yeni yöntem, elektronların kaçabileceği alanların önceden tespit edilmesine olanak tanıyor.
Burby, “En heyecan verici kısım, neredeyse 70 yıldır çözülememiş bir sorunu çözmüş olmamız” şeklinde konuştu.
