Nükleer füzyon önemli bir kilometre taşını geçti: Reaksiyonu oluşturmak için kullanılandan daha fazla enerji üretiyor

Salı günü, Enerji Departmanı başkanı ve diğer federal bilimsel liderler, Kaliforniya'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda yürütülen bir füzyon reaksiyonunun net enerjiye ulaştığını, yani reaksiyonun, reaksiyonu başlatmak için verilenden daha fazla enerji ürettiğini açıkladı. İnsanlık ilk kez bu dönüm noktasına ulaştı.

Füzyon, güneşin güç üretme yöntemidir, ancak burada, dünyada yararlı bir füzyon reaksiyonunu yeniden yaratmak, onlarca yıldır bilim adamlarının gözünden kaçmıştır. Net pozitif enerji elde etmek, füzyonun bir laboratuvar biliminden kullanılabilir bir enerji kaynağına geçmesinin yolunu açar.

Füzyon, iklim değişikliğinin artan aciliyeti göz önüne alındığında özellikle caziptir çünkü ne karbon emisyonu üretir ne de bugün kullanılan nükleer enerji türü olan nükleer fisyonla ilişkili uzun ömürlü nükleer atık üretmez.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı Salı günü Twitter hesabında olayın 5 Aralık'ta gerçekleştiğini söyledi . "5 Aralık 2022'de DOE'nin @Livermore_Lab ekibinden bir ekip, füzyon ateşlemesini gerçekleştirerek tarih yazdı." yazdı. "Bilimsel enerji başabaş noktası olarak da bilinen deney, füzyondan onu çalıştırmak için kullanılan lazer enerjisinden daha fazla enerji üretti."

Sektörün ticaret grubu Fusion Industry Association'ın CEO'su Andrew Holland CNBC'ye verdiği demeçte, "Bu önemli. Daha önceki sonuçlar rekordu, ancak henüz verilenden daha fazla enerji üretmiyordu" dedi. "Dünyada ilk kez, bilim adamları bir füzyon enerjisi deneyinin, başlatmak için gerekenden daha fazla güç açığa çıkardığını doğrulayarak füzyon enerjisinin fiziksel temelini kanıtladılar. Bu, füzyonun yakın gelecekte güvenli ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olmasına yol açacaktır."

Basın toplantısına giden günlerde spekülasyonlar döndü, çünkü iklim değişikliği ve enerji güvenliği ile ilgili endişeler daha şiddetli hale geldikçe, potansiyel bir uygulanabilir enerji kaynağı olarak füzyona olan ilgi son yıllarda önemli ölçüde arttı.

Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde 90'dan fazla nükleer güç reaktörü faaliyet gösteriyor , ancak bu nükleer reaktörler, bir nötronun daha büyük bir atoma çarparak iki küçük atoma bölünmesine ve çok fazla enerji açığa çıkarmasına neden olan nükleer fisyon ile enerji üretiyor. ABD Enerji Bakanlığı'na göre, nükleer fisyon reaksiyonları herhangi bir karbondioksit emisyonu salmaz ve bu nedenle temiz enerji olarak kabul edilir.

ABD Enerji Bilgi İdaresi'ne göre Amerika Birleşik Devletleri, 2021'de şebeke ölçeğindeki elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 19'unu bu nükleer santrallerden elde etti ve nükleer fisyon reaktörlerinden elde edilen enerji, Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen temiz gücün yarısını temsil ediyor. Enerji Bakanlığı'na .

Bununla birlikte, bu reaktörler çalıştıkları zaman uzun ömürlü nükleer radyoaktif atık üretirler ve Amerika Birleşik Devletleri de dahil olmak üzere çoğu ülke, şu anda ülkenin her yerindeki nükleer reaktör sahalarında kuru fıçı varillerde duran bu nükleer atıklara sahiptir. Nükleer fisyon atıkları için kalıcı, yeraltı jeolojik bir depo inşa etme çabaları şimdiye kadar Amerika Birleşik Devletleri'nde engellendi .

Füzyon , iki atomun daha ağır bir atom oluşturmak için bir araya gelerek karbondioksit emisyonları veya uzun ömürlü nükleer atık üretmeden büyük miktarlarda enerji açığa çıkarmasıyla gerçekleşir. Ancak burada, dünyada bir füzyon reaksiyonunu sürdürmenin son derece zor olduğu kanıtlandı ve bilim adamları on yıllardır deneme peşinde koşuyorlar. Bilhassa, reaksiyonlarda füzyon oluşturmak için çok büyük miktarda enerji gerekir ve bu deneye kadar, hiç kimse reaksiyondan onu çalıştırmak için gerekenden daha fazla enerji elde etme yeteneğini göstermemişti.

Plazma fizikçisi Arthur Turrell, CNBC'ye verdiği demeçte, "Bilim adamları, füzyonun 1950'lerden beri verilenden daha fazla enerji açığa çıkarabileceğini göstermek için mücadele ettiler."

Turrell, "O yıllarda, ne zaman birileri füzyon gücünü geliştirmek için fon istese, yanıt her zaman 'ilk olarak, bunun prensipte çalıştığını göstermelisiniz' oldu" dedi. "Yani, bir füzyon deneyinin kullandığından daha fazla enerji üretebileceğini göstermelisiniz. Lawrence Livermore'daki araştırmacılar bunu ilk kez yaptılar."

Başarı aynı zamanda zaten sıcak bir alan olan füzyona daha fazla özel yatırımı da teşvik edebilir — Fusion Industry Association'a göre yatırımcılar şimdiye kadar özel füzyon enerjisi girişimlerine yaklaşık 5 milyar dolar yatırım yaptı ve bunun yarısından fazlası 2021'in ikinci çeyreğinden beri.

Turrell, "Lazer füzyon (veya atalet hapsi füzyonu) topluluğundaki herkes, tek bir deneyden daha fazla enerji çıkarmaya odaklandı, çünkü bu, ilkenin kanıtını göstermenin ve daha fazla yatırım ve ilginin kilidini açmanın anahtarıdır" dedi. CNBC.

Gerçekten de, özel füzyon endüstrisi bunu bir kazanç olarak görüyor.

Holland, CNBC'ye verdiği demeçte, "Şimdi, özel olarak finanse edilen füzyon endüstrisi, bunun gibi deneysel sonuçları uygulanabilir bir temiz, güvenli enerji kaynağına dönüştürerek sonraki adımları atacak." "Kısacası bu, dünyaya füzyonun bilim kurgu olmadığını gösterecek: yakında uygulanabilir bir enerji kaynağı olacak. Elbette bu deneysel sonuçlar ile füzyon santralleri arasında hala birçok adım var, ancak bu önemli bir dönüm noktası. füzyonun dünyaya temiz, güvenli ve bol enerji sağlayacağı güne daha da yaklaştırıyoruz."