Dünyanın En Büyük Füzyon Reaktörünün Devasa Mıknatıs Sistemi Tamamlandı

Füzyon enerjisi alanında çığır açan bir başarıya imza atan ITER (Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör) dünyanın en büyük ve en güçlü darbeli süper iletken elektromıknatıs sisteminin tüm bileşenlerini tamamladığını açıkladı.

Şimdiye kadar bir araya getirilen en büyük ve en güçlü mıknatıs ağı olan bu karmaşık mıknatıs sistemi, ITER’in Tokamak olarak bilinen halka şeklindeki füzyon reaktörünün “elektromanyetik kalbi” olarak hizmet edecek.

Uçak gemisini kaldırabilecek kadar güçlü

Tamamlanan son bileşen, ABD’de inşa edilen ve test edilen merkezi Solenoid‘in altıncı modülüydü. Modül, Güney Fransa’daki ITER tesisinde monte edildiğinde, merkezi Solenoid sistemin en güçlü mıknatısı olacak ve bir uçak gemisini kaldırabilecek kadar güçlü olacak.

Tamamen monte edildiğinde, bu darbeli mıknatıs sistemi 3.000 ton ağırlığında olacak ve Rusya, Avrupa ve Çin tarafından inşa edilen ve teslim edilen 6 halka şeklindeki Poloidal Alan (PF) mıknatısıyla birlikte çalışacak.

Bu süperiletken mıknatıslar, füzyon sürecinde kritik bir rol oynayacak, yani Tokamak içinde aşırı ısıtılmış bir plazmayı başlatacak ve sınırlayacak.

Sistem nasıl çalışacak?

İşlem, ITER’in devasa Tokamak odasına birkaç gram hidrojen yakıtı  (döteryum ve trityum gazı) enjekte edilerek başlayacak. Darbeli mıknatıs sistemi, hidrojen gazını iyonize etmek için elektrik akımı gönderecek ve yüklü parçacıklardan oluşan bir bulut olan plazmayı yaratacak. Mıknatıslar, bu iyonize plazmayı sınırlayan ve şekillendiren yoğun manyetik alanlar üretecek ve reaktörün duvarlarına temas etmesini önleyecek.

Daha sonra, harici ısıtma sistemleri plazmanın sıcaklığını güneşin çekirdeğinden on kat daha sıcak olan 150 milyon santigrat dereceye çıkaracak. Bu sıcaklıkta, plazma parçacıklarının atom çekirdekleri birleşip kaynaşarak muazzam bir ısı enerjisi açığa çıkacak.

50 MW ile 500 MW enerji hedefleniyor

Tam kapasitede çalışırken, ITER’in sadece 50 MW’lık giriş ısıtma gücünden 500 MW’lık füzyon gücü üretmesi bekleniyor, bu da 10 katlık bir kazanç demek. Bu verimlilik seviyesinde, füzyon reaksiyonu büyük ölçüde kendi kendine gerçekleşerek “yanan plazma” haline gelmesi hedefleniyor.

Endüstriyel ölçekte füzyon için gereken tüm sistemleri bir araya getiren ITER, 30’dan fazla üye ülkesine ticari füzyon gücünü optimize etmek için gereken bilgi ve verileri sağlayan devasa ve karmaşık bir araştırma laboratuvarı olarak hizmet veriyor.

ITER’i inşa etmek için şu anda 7 ülke ve birlik çalışıyor: Çin, Avrupa, Hindistan, Japonya, Kore, Rusya ve ABD. Binlerce bilim insanı ve mühendis, üç kıtadaki yüzlerce fabrikadan gelen bileşenleri tek bir makine inşa etmek için katkıda bulunuyor.

2024’te ITER, inşaat hedeflerinin %100’üne ulaştığını duyurdu. Ana bileşenlerin çoğu teslim edildiğinden, ITER Tokamak artık montaj aşamasına geçmiş durumda. Nisan 2025’te, ilk vakum kabı sektör modülü, planlanandan önce Tokamak Çukuru’na başarıyla yerleştirilerek montaj aşamasının ilk adımı atılmıştı. Reaktörün 2033 yılında ilk plazmayı üretmesi hedefleniyor.