Güneş'in enerji üretim sürecini Dünya'da taklit etmeyi amaçlayan ‘Ataletli Sıkıştırma Füzyonu’ (ICF) çalışmalarında kritik bir teknik başarıya imza atıldı. Berkeley Laboratuvarı ve Michigan Üniversitesi araştırmacıları, füzyon enerjisinin ticari hale gelmesinin önündeki en büyük engel olan ‘kararsızlık’ sorununa ışık tutan yüksek çözünürlüklü bir görüntüleme tekniği geliştirdi.
Araştırma ekibi, mikroskobik bir su jeti içinden geçen şok dalgalarını ‘çoklu mesajcı’ (multi-messenger) adı verilen bir teknikle görüntüleyerek, daha önce fark edilmeyen fiziksel süreçleri kaydetti.
FÜZYONUN 'KUTSAL KASESİ': SİMETRİK SIKIŞTIRMA
Deneyin en çarpıcı sonucu, hedefi çevreleyen ince bir su buharı tabakasının keşfedilmesi oldu. Daha önceki X-ışını deneylerinde gözden kaçan bu tabakanın, bir yastık görevi görerek şok dalgasının suyu simetrik olarak sıkıştırmasını sağladığı belirlendi.
Bilim insanlarına göre bu keşif hayati önem taşıyor; çünkü füzyon yakıtının düzgün bir şekilde ‘yanması’ ve enerji üretmesi için ‘tekdüze sıkıştırma’ sağlanması şart. Küçük bir kararsızlık bile reaksiyonu durdurabiliyor.
Berkeley Laboratuvarı Hızlandırıcı Teknolojisi ve Uygulamalı Fizik Bölümü'nden Hai-En Tsai, “Bu sonuçlar, füzyon simülasyon modellerini doğrulamak için kritik veriler sunuyor. Etkileşimi saniyenin trilyonda biri (pikosaniye) hassasiyetle izledik" dedi.
İKİ FARKLI TEKNOLOJİ BİRLEŞTİRİLDİ
Michigan Üniversitesi liderliğindeki ekip, bu ultra hızlı olayları yakalamak için Berkeley Laboratuvarı Lazer Hızlandırıcı (BELLA) Merkezi'nde iki tür radyasyon darbesini birleştirdi:
Ultra Hızlı X-Işınları: Şok dalgasının fiziksel yoğunluğunu ve yapısını görüntüledi.
Yüksek Enerjili Elektron Işınları: Elektrik ve manyetik alanların gelişimini gerçek zamanlı tespit etti.
Michigan Üniversitesi'nden Prof. Alec Thomas, bu yöntemle plazmanın son derece hızlı hareketinin bir ‘filmini’ çektiklerini belirterek, "Sıcak plazmanın dinamiklerini yakalamak, füzyon enerjisinde ilerlemek için zorunludur" diye konuştu.
KENDİNİ YENİLEYEN HEDEF SİSTEMİ
Deneyde kullanılan bir diğer yenilik ise ‘insan saçı kalınlığında akan su jeti’ oldu. Geleneksel katı hedeflerin her lazer atışında yok olmasına karşın, su jeti kendini otomatik olarak yenileyerek veri toplama hızını artırdı.
Her ne kadar deneyde su bir analog (benzer) olarak kullanılsa da, gözlemlenen fiziksel olayların gerçek füzyon yakıt kapsüllerine doğrudan uygulanabileceği belirtiliyor. Araştırmacılar, bu lazer-plazma hızlandırıcı teknolojisinin küçültülerek geleceğin dev füzyon tesislerine entegre edilebileceğine inanıyor.
