Uzay Penceresinden - Prof.Dr.Halil KIRBIYIK - E. ODTÜ Dekanı
Köşe Yazarı
Uzay Penceresinden - Prof.Dr.Halil KIRBIYIK - E. ODTÜ Dekanı
 

EVREN BİLİM -12 FÜZYON REAKTÖRLERİ

Bizim yıldızımız güneş için evrim sürecini anlatmaya devam edeceğiz. Bir önceki yazımızda, güneşin merkezindeki sıcaklığın, çekimsel çökme enerjisiyle, birkaç milyon dereceye yükseldiğini ve hidrojen atomlarını (protonları) yakmaya başladığını belirtmiştik. Başka bir deyişle güneş artık bir füzyon reaktörü olmuş ve enerjisiyle tüm güneş sistemini ve özellikle dünyamızı beslemektedir. Böyle bir reaktörü dünya üzerinde de kurma girişimleri devam ediyorsa da henüz laboratuvar deneyi olmanın ötesine geçmiş bir başarı yoktur. Konunun bilimsel kısmı çözülmüş ancak teknik ve mühendislik kısmı çözülememiştir.  Dünyada birkaç ülkede bu deneyler sürmekle beraber 20 veya 30 yıldan önce endüstriyel ölçüde kullanılmak üzere etkin hale geleceğine inanılmamaktadır.                 Bu aşamada füzyon enerjisi ve reaktörlerinden biraz daha bahsetmek yerinde olur. Esasen füzyon reaktörleri için hidrojenin izotopları olan trityum (çekirdeğinde iki nötron ve bir proton) ve döteryum (çekirdeğinde bir nötron ve bir proton) kullanılmaktadır. Söz konusu elementler dünyamızda ve uzayda bol miktarda bulunmaktadır. Çekirdekteki parçacıkları belirttik zira milyon derecelerde atomlar sadece çekirdek olarak mevcuttur. Daha önce söz etmiştik; hidrojen atomları çok yüksek sıcaklıkta ve büyük basınç altında birleşerek biraz daha ağır element helyumu oluşturuyor ve aradaki kütle farkından enerji açığa çıkıyor. Füzyonda açığa çıkan enerji, bugün kullanılan nükleer reaktörlerdeki enerjiye göre kilogram başına dört kez daha fazladır. Daha verimlidir. Yapılan hesaplamalar, kömür ve petrol yakıtlarına göre de dört milyon kez daha fazla olduğunu göstermektedir.                 Füzyon reaktörlerinin endüstriyel hale getirilmesi kolay değil ve çok pahalı bir süreci gerektirmektedir. Zira yüz milyon derece civarındaki bir plazmadan söz etmekteyiz. Bu plazmayı içinde taşıyacak bir fiziksel yapı henüz yoktur. Söz konusu plazma manyetik yataklar içinde taşınmakta ve deneyler bu şekilde yapılmaktadır.                 Her açıdan zorluklar içeren bu bilimsel ve endüstriyel projeyi ülkelerin tek başlarına yürütmesi pek kolay değildir. Bu nedenle Avrupa Birliği’nin öncülüğünde ABD, Rusya ve Japonya ortak çalışmalar yapmaktadırlar. Bunun dışında Çin, Brezilya, Kanada ve Kore’de de münferit çalışmalar sürdürülmektedir.                 Temiz ve ham maddesi kolay kolay bitmeyecek olan böyle bir enerji üretmenin insanlığı kurtaracağı muhakkaktır; eğer biz kendimiz dünyayı bitirmez isek. Söz ettiğimiz hidrojen yakıtının birkaç gramı, gelişmiş ülkelerdeki kişi başına gerekli olan altmış yıllık enerjiyi üretebilmektedir.                 Bu hafta gün dönümünü de yaşıyoruz. Kuzey yarım kürede dünyanın dönme ekseninin güneşe doğru maksimum meylettiği zamandayız. Bu olay Kuzey yarımkürede 20-21 Haziran günleri yaşanır. Bu tarihlerde Kuzey yarımkürede en uzun gün ve en kısa gece yaşanır; kuzey kutbunda güneş hiç batmaz.                 Bir sonraki yazımızda hidrojen yanması sonrası, yıldızın merkezinde oluşan helyum atomunun yanmasından ve sonraki evrimin nasıl gelişeceğinden bahsedeceğiz.
Ekleme Tarihi: 22 Haziran 2026 -Pazartesi

EVREN BİLİM -12 FÜZYON REAKTÖRLERİ

Bizim yıldızımız güneş için evrim sürecini anlatmaya devam edeceğiz. Bir önceki yazımızda, güneşin merkezindeki sıcaklığın, çekimsel çökme enerjisiyle, birkaç milyon dereceye yükseldiğini ve hidrojen atomlarını (protonları) yakmaya başladığını belirtmiştik. Başka bir deyişle güneş artık bir füzyon reaktörü olmuş ve enerjisiyle tüm güneş sistemini ve özellikle dünyamızı beslemektedir. Böyle bir reaktörü dünya üzerinde de kurma girişimleri devam ediyorsa da henüz laboratuvar deneyi olmanın ötesine geçmiş bir başarı yoktur. Konunun bilimsel kısmı çözülmüş ancak teknik ve mühendislik kısmı çözülememiştir.  Dünyada birkaç ülkede bu deneyler sürmekle beraber 20 veya 30 yıldan önce endüstriyel ölçüde kullanılmak üzere etkin hale geleceğine inanılmamaktadır.

                Bu aşamada füzyon enerjisi ve reaktörlerinden biraz daha bahsetmek yerinde olur. Esasen füzyon reaktörleri için hidrojenin izotopları olan trityum (çekirdeğinde iki nötron ve bir proton) ve döteryum (çekirdeğinde bir nötron ve bir proton) kullanılmaktadır. Söz konusu elementler dünyamızda ve uzayda bol miktarda bulunmaktadır. Çekirdekteki parçacıkları belirttik zira milyon derecelerde atomlar sadece çekirdek olarak mevcuttur. Daha önce söz etmiştik; hidrojen atomları çok yüksek sıcaklıkta ve büyük basınç altında birleşerek biraz daha ağır element helyumu oluşturuyor ve aradaki kütle farkından enerji açığa çıkıyor. Füzyonda açığa çıkan enerji, bugün kullanılan nükleer reaktörlerdeki enerjiye göre kilogram başına dört kez daha fazladır. Daha verimlidir. Yapılan hesaplamalar, kömür ve petrol yakıtlarına göre de dört milyon kez daha fazla olduğunu göstermektedir.

                Füzyon reaktörlerinin endüstriyel hale getirilmesi kolay değil ve çok pahalı bir süreci gerektirmektedir. Zira yüz milyon derece civarındaki bir plazmadan söz etmekteyiz. Bu plazmayı içinde taşıyacak bir fiziksel yapı henüz yoktur. Söz konusu plazma manyetik yataklar içinde taşınmakta ve deneyler bu şekilde yapılmaktadır.

                Her açıdan zorluklar içeren bu bilimsel ve endüstriyel projeyi ülkelerin tek başlarına yürütmesi pek kolay değildir. Bu nedenle Avrupa Birliği’nin öncülüğünde ABD, Rusya ve Japonya ortak çalışmalar yapmaktadırlar. Bunun dışında Çin, Brezilya, Kanada ve Kore’de de münferit çalışmalar sürdürülmektedir.

                Temiz ve ham maddesi kolay kolay bitmeyecek olan böyle bir enerji üretmenin insanlığı kurtaracağı muhakkaktır; eğer biz kendimiz dünyayı bitirmez isek. Söz ettiğimiz hidrojen yakıtının birkaç gramı, gelişmiş ülkelerdeki kişi başına gerekli olan altmış yıllık enerjiyi üretebilmektedir.

                Bu hafta gün dönümünü de yaşıyoruz. Kuzey yarım kürede dünyanın dönme ekseninin güneşe doğru maksimum meylettiği zamandayız. Bu olay Kuzey yarımkürede 20-21 Haziran günleri yaşanır. Bu tarihlerde Kuzey yarımkürede en uzun gün ve en kısa gece yaşanır; kuzey kutbunda güneş hiç batmaz.

                Bir sonraki yazımızda hidrojen yanması sonrası, yıldızın merkezinde oluşan helyum atomunun yanmasından ve sonraki evrimin nasıl gelişeceğinden bahsedeceğiz.

Yazıya ifade bırak !
Okuyucu Yorumları (0)

Yorumunuz başarıyla alındı, inceleme ardından en kısa sürede yayına alınacaktır.

Yorum yazarak Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve ulusgazetesi.com sitesine yaptığınız yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan tüm yorumlardan site yönetimi hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.
Sitemizden en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler kullanılmaktadır, sitemizi kullanarak çerezleri kabul etmiş saylırsınız.