Füzyon (Nükleer Kaynaşma) Nedir?

Bu yazımızda füzyon ve füzyon enerjisi kavramını açıklayacağız. Füzyon enerjisi ne işe yarar bunu belirteceğiz. Füzyon’un kısaca tanımlarsak; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturması olayına denmektedir. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar. İşte füzyonun en büyük amacıda çıkardığı büyük enerjiden gelir.

Enerji arz güvenliği zafiyeti ile elektrik temini çıkmazı içerisine düşmemek için günümüzde hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkelerin enerji projeksiyonları ile enerji stratejileri perspektiflerinin vazgeçilmez birinci öncelikli hedefleri haline dönüşmüştür. İnsan uygarlığının sürdürülebilmesi bağlamında çağdaş yaşam içinde can alıcı ehemmiyete sahip aynı zamanda bilimsel ve teknolojik araştırmaların zirvesinde bulunan enerji kaynağı nükleer füzyon enerjisi insanoğlunun gelecekteki en büyük teminatı olarak görülmektedir.

Önerilen Yazı » Bimetal Nedir? Ne İşe Yarar?

Füzyon işlemiyle ağır elementler oluştuğunu belirtmiştik. Oluşturulabilecek en ağır element ise demir olmaktadır. Reaksiyona giren çekirdekler (atom numarası 1 olan hidrojen veya izotopları deuterium ve tritium gibi) düşük atom numarasına ait elementlerde ortaya çok büyük miktarda enerji çıkar. Füzyon tepkimeleri Güneş’te her an doğal olarak gerçekleşmektedir.

Güneş’ten gelen ısı ve ışık, hidrojen çekirdeklerinin birleşerek helyuma dönüşmesi ve bu dönüşüm sırasında kütle kaybı karşılığı enerjinin ortaya çıkması sayesinde meydana gelmektedir. Kütle kaybının karşılığı enerjinin büyüklüğü Einstein‘in ünlü E = mc² formülüyle rahatlıkla hesaplanabilir. Füzyon sonucunda açığa çıkan bağlanma enerjisini kullanmaktır. Ama bunu denetim altında oluşturmak oldukça zor bir iştir. Çünkü çekirdekler pozitif elektrik yükü taşır ve birbirlerine yaklaştırmak istenildiğinde çok şiddetli bir şekilde birbirlerini iterler.

Önerilen Yazı » Yakıt Hücreli (Hidrojenli) Otomobil Nedir? Nasıl Çalışır?

Bunların kaynaşmasını sağlamak için aralarındaki itme kuvvetini yenebilecek büyüklükte bir kuvvetin kullanılması gerekmektedir. Gereken bu kinetik enerji, 20-30 milyon derecelik bir sıcaklığa eşdeğerdir. Bu olağanüstü bir sıcaklıktır ve kaynaşma tepkimesine girecek maddeyi taşıyacak hiçbir katı malzeme bu sıcaklığa dayanamaz. Fisyondan farklı olarak; çekirdeklerin birleşmesi olayına füzyon denir. Fisyona oranla füzyon başına daha az, küçük ve hafif olduklarından; hafif bir çekirdeğin füzyonu, aynı kütlede ağır çekirdeğin parçalanmasından çok daha fazla enerji açığa çıkar.

Füzyonun fisyona göre avantajları;

• Bol yakıt
• Özünde güvenli: zincirleme reaksiyonlar yoktur
• CO2 veya atmosferik kirletici üretimi yoktur
• Göreli olarak kısa ömürlü atıklar