Füzyon enerjisi

Doğal bir füzyon reaktörü olan Güneş

Füzyon enerjisi, enerji üretmek için ısı üretmek amacıyla füzyon tepkimeleri kullanarak enerji üretildiği bir güç üretimi biçimidir. Füzyon tepkimeleri, daha hafif bir atom çekirdeğini birleştirerek enerji açığa çıkararak daha ağır bir çekirdek oluşturur. Bu enerjiyi kullanmak için tasarlanan cihazlara füzyon reaktörleri denir. Füzyon, güneşin enerji kaynağıdır. Elbette, burada Dünya'da füzyondan güç üretmek güneşte olduğundan çok daha zordur. Orada, muazzam ısı ve yerçekimi basıncı, belirli atomların çekirdeklerini daha ağır çekirdeklere sıkıştırarak enerji açığa çıkarır. Örneğin, iki hidrojen izotopunun tek proton çekirdekleri, daha ağır helyum çekirdeği ve bir nötron oluşturmak için bir araya getirilir. Bu dönüşümde, Einstein'ın ünlü denklemi E = mc² ile ölçüldüğü gibi, küçük bir miktar kütle kaybedilir, enerjiye dönüştürülür .

Toprağa bağlı reaktörler, güneşin iç kısmındaki yüksek basınçlara ulaşamaz (bu tür baskılar, Dünya üzerinde yalnızca yakıtı sıkıştırmak için bir fisyon patlamasından gelen radyasyonu kullanan termonükleer silahlarda elde edilmiştir). Ancak, özellikle döteryum (bir proton ve bir nötron ile) ve trityum (bir proton artı iki nötron) olarak bilinen daha ağır hidrojen formları kaynaşmışsa, daha düşük basıncı telafi etmek için güneşinkinden çok daha yüksek sıcaklıklar yaratılabilir.

Döteryum, nispeten nadir görülen bir hidrojen formudur, ancak su - her biri iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içeren su - döteryum kaynaklarını esasen sınırsız hale getirecek kadar bol miktarda bulunur. Okyanuslar, kelimenin tam anlamıyla milyarlarca yıl boyunca dünyanın mevcut enerji ihtiyacını karşılayabilir.

Trityum ise radyoaktiftir ve doğası gereği son derece azdır. İşte burada lityum devreye girer. Basit nükleer reaksiyonlar lityumu döteryumla kaynaşması için gereken trityuma dönüştürebilir. Lityum, Dünya'nın kabuğunda kurşun veya kalaydan daha fazladır ve deniz suyundan daha fazla lityum elde edilebilir. 1.000 megawatt'lık füzyonla çalışan bir üretim istasyonu, yılda yalnızca birkaç metrik ton lityum gerektirir. Okyanuslar trilyonlarca metrik ton lityum içerdiğinden, milyonlarca yıl boyunca tedarik sorunu olmayacak.

Dış bağlantılar

• U.S. Fusion Energy Science Program 5 Ocak 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

http://www.engineeringchallenges.org/challenges/fusion.aspx 26 Mart 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.