Dünyanın en büyük stellarator (yıldızlaştırıcı) füzyon reaktörü olan Wendelstein 7-X (W7-X), değerli bir muvaffakiyete daha imza attı. Almanya’daki Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü bünyesinde faaliyet gösteren bu gelişmiş deneysel tesis, birinci defa yüksek güçlü helyum-3 iyonları üretmeyi başardı. Bu gelişme, nükleer füzyonun sürdürülebilir güç kaynağı olarak kullanılabilmesi açısından hayli kıymetli. Füzyon gücünde yeni bir adım
Gelecekteki füzyon santralleri, milyonlarca derece sıcaklığa sahip plazmaların denetimli biçimde tutulmasına dayanacak. Bu plazmalar, güç üretiminin kalbinde yer alan yüksek güçlü alfa parçacıkları (helyum-4 çekirdekleri) üretir. Fakat bu parçacıklar sistemden çok süratli kaçarsa, plazma soğur ve tepki sürdürülemez hale gelir.
Bu nedenle bilim insanları, bu dinamiği laboratuvar ortamında taklit etmek için W7-X’te helyum-3 kullanarak deneysel çalışmalar yürütüyor. Zira helyum-3, daha hafif yapısı sayesinde plazma ortamında alfa parçacıklarının rolünü inançlı biçimde simüle edebiliyor. Elde edilen muvaffakiyet, iyon siklotron rezonans ısıtması (ICRH) ismi verilen ileri seviye bir teknik sayesinde mümkün oldu. Bu formülde, megavat düzeyinde yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar plazmaya aktarılıyor. Dalgaların frekansı, helyum-3 iyonlarının manyetik alan çizgileri etrafında doğal olarak dönme frekansına tam olarak ayarlandığında, iyonlar rezonansa girerek büyük ölçüde güç absorbe ediyor.
Bilim insanları bu süreci salıncakta sallanan bir çocuğu itmeye benzetiyor; tesirli olabilmek için her itiş, salıncağın doğal salınımıyla tam uyumlu olmalı. Bu süreç sonucunda, bir stellarator içinde birinci kere helyum-3 iyonları yüksek güç düzeylerine ulaştırılmış oldu.
Yıldızları anlamak için de önemli
W7-X’te elde edilen bulguların, Güneş’te gözlemlenen gizemli helyum-3 zenginleşmelerine ışık tutabileceği düşünülüyor. Araştırmacılar, Güneş atmosferinde vakit zaman oluşan helyum-3 açısından çok güçlü bulutların, tabiatta tabiatıyla oluşan elektromanyetik dalgalarla misal rezonans süreçleri yoluyla ortaya çıktığını öne sürüyor. Bu bulutlar, olağandan 10.000 kat fazla helyum-3 içerebiliyor.
Bu tarafıyla W7-X’te yapılan deneyler, sadece geleceğin güç sistemlerini inşa etmeye değil, tıpkı vakitte Güneş’in ve yıldızların davranışlarını çözmeye de hizmet ediyor.
