Uluslararası araştırma reaktörünün başı büyük dertte: Nükleer füzyon hayali suya mı düştü?

Dünyada bir güneşimiz olsaydı yüksek miktarda temiz enerjiye ulaşmamız mümkün olabilirdi. Aslında güneş işlevi görerek füzyon reaksiyonu yaratabilecek makineyi tasarlamak için bu yola baş konmuştu da. Aralarında Avrupa ülkeleri, Çin, Rusya ve ABD’nin de olduğu 35 ülke altı milyar dolar maliyetle Fransa’nın güneyindeki Saint-Paul-lez-Durance’a Uluslararası Termonükleer Araştırma Reaktörü (ITER) inşa etmeyi bu yola girmişti. Çalışmalara 2010 yılında, 2020’te kadar enerji üretecek reaksiyonların gerçekleşeceği umuduyla başlamıştı.

ITER’de yapılmak istenen şey iki hafif atomun çekirdeklerini birleştirip daha ağır bir çekirdek oluşturmak. Bu süreçte ortaya yüksek miktarda enerji çıkıyor çünkü. Buna nükleer füzyon diyoruz ama böyle bir reaksiyonun yaşanabilmesi için yüksek sıcaklıklar gerekiyor. Böyle bir ısıyı dağılmadan tek bir alanda tutabilmek için tokamak adı verilen halka şeklinde reaktörler kullanılıyor. Hidrojenin izotopları olan döteryum ve trityum bu tokamaklar içinde plazmayı oluşturuyor ve sonra da parçacık ışınları ve mikrodalgaların bombardımanına tutuluyor. Sıcaklık yeterince yükseldiğinde iki hidrojen izotopu birleşerek füzyonu meydana getiriyor.

10 yıl daha beklememiz gerekecek

Ama evdeki hesap çarşıya uymadı. Maliyet aşımı, Covid-19 pandemisi, kilit parçaların aşınması, tasarımda son dakika değişiklikleri ve nükleer güvenlik yetkilileriyle yaşanan çatışmalar ITER’in 10 yıl daha hazır olmayacağına işaret eden gecikmeleri beraberinde getirdi. Daha da kötüsü, temiz enerji üretecek füzyon reaksiyonlarını 2039’a kadar unutmak gerekiyor. Bu süreçte Iter’in 20 milyar dolara çıkan bütçesine beş milyar dolar daha eklenecek.

Scientific American dergisine göre projenin son bütçesi bu meblağın üstüne de çıkabilir. Böyle bir durumda Iter “tarihin hem en gecikmiş hem de en yüksek maliyetli bilim projesi” haline gelecek. Science dergisi Iter’in şu anda “büyük sorun yaşadığını” yazarken Nature da projenin “gecikmelerle, maliyet aşımlarıyla ve yönetim sorunlarıyla boğuştuğunu” söylüyor.

Iter böyle boğuladursun birçok özel şirket daha kısa sürede füzyon reaktörü üretme vaadinde bulunuyor. Bunlardan biri Oxford’daki Tokamak Energy ve ABD’deki Commonwealth Fusion Systems. Uzmanlara göre sorun uzun süredir çalıştığı halde ITER’in çok gecikme yaşamış olması. Oysa dünyanın geri kalanı ITER’i beklemek gibi bir şey yapmadı. ITER’in planlandığı tarihten bu yana pek çok yeni teknoloji çıktı.

Peki neydi bu gecikmeler?

Tokamakın başta berilyum ile kaplanması planlanıyordu mesela ama sonra bunun zehirli olduğu göz önünde bulundurularak tungstende karar kılındı. Sonra Kore’de üretilen tokamakların büyük bölümlerinin birbirine tam olarak oturmadığı tespit edildi. Radyoaktif madde sızıntısı olabileceği yönündeki endişeler Fransız düzenleyicilerin santralin inşaatını durdurmasına neden oldu. En nihayetinde Covid-19 geldi. Fabrikanın inşasına bileşen tedarik eden fabrikalar pandemi sırasında kapandı, işgücü azaldı, sevkiyatta birikmeler, kalite kontrolün denetiminde de zorluklar ortaya çıktı.

Bu sırada California’daki Ulusal Ateşleme Tesisi, 2022’de döteryum ve trityumu ısıtmak için lazer kullandı, ortaya helyum ve ekstra enerji çıkarmak için de bu plazmaları eritti. Diğer füzyon projeleri de yakında atılım yapabileceklerini iddia ediyor. İşini ITER’den daha farklı, hızlı ve ucuz yapmayı vaat eden özel füzyon şirketlerinde artık söz konusu. Ne kadarının başarılı olacağı muamma ama ITER’in bu krizleri atlatıp atlatamayacağı ve destekçilerinin ITER’i finanse etmeye devam edip etmeyeceği henüz belli değil. Yine de ITER hâlâ umut vadediyor. Füzyon reaktörleri için gerekli hidrojen izotopu trityumu üretmenin yollarını araştırmak buna bir örnek mesela.

ITER de başının belada olduğunu kabul etmiyor. Gecikme konusunda rekor kırdığı fikrini de reddediyor.

Yapay zekanın enerji ihtiyacına Sam Altman’ın önerisi: Nükleer füzyon

Nükleer füzyon enerjisi üretiminde en büyük sorunlardan birinin çözümü yapay zekada olabilir