Çin'in füzyon girişimi nötron içermeyen bir reaksiyon başlattı
Pekin’in hemen güneyindeki Hebei eyaletindeki Langfang kentindeki bir test salonunda, mühendisler bir Eylül gecesi geç saatlerde bir ekranın aydınlandığını gördü. Aynı anda yirmiden fazla alfa parçacığı sinyali belirdi ve zamanlamaları neredeyse mükemmel şekilde hizalandı. Bir haftalık yeniden kontrol ve uzman incelemesinin ardından ekip gördüklerini doğruladı: özel bir şirket tarafından inşa edilen bir makinenin içinde bir füzyon reaksiyonu gerçekleşmişti.
Cihazın adı Xuanlong-50U, küresel bir tokamak — aşırı ısınmış plazmayı tutmak için tasarlanmış halka şeklinde manyetik bir şişe. Yapımcısı, doğal gazla daha iyi tanınan bir Çin enerji grubunun füzyon kolu olan ENN Fusion. Sonucu sıra dışı kılan şey yakıt. Çoğu füzyon deneyi, nispeten kolay birleşen ancak yüksek enerjili nötron akışı yayan hidrojen izotopları olan döteryum ve trityum kullanır. Bu nötronlar çevredeki malzemeleri aktive edebilir, bu da reaktörlerin ağır zırhlama gerektirdiği ve radyoaktif atık ürettiği anlamına gelir.
Xuanlong-50U ise hidrojen ve bor ile çalıştı. Bir protonun bor-11 ile birleşmesi üç alfa parçacığı — helyum çekirdeği — ve neredeyse hiç nötron vermez. Şirket bunu, ticari bir füzyon firmasının kendi cihazında ilk kez bir hidrojen-bor reaksiyonu gerçekleştirmesi ve bir Çin manyetik hapsetme makinesinin ilk kez temiz, nötronsuz bir modda gelişmiş bir yakıtla çalışması olarak tanımladı.
Cazibe açık. Bor, Dünya’nın kabuğunda bol miktarda bulunur ve hidrojen her yerdedir. Bunları yakan bir reaktör çok daha az radyoaktif madde üretir ve potansiyel olarak geleneksel füzyon santrallerini bu kadar pahalı yapan zırh ve bakım yükünü azaltır. Ancak sorun şu ki, hidrojen-bor füzyonu döteryum-trityum reaksiyonlarından yaklaşık on kat daha yüksek sıcaklıklar gerektirir — mevcut herhangi bir makinenin sürdürebileceği sınırın kenarındaki koşullar.
Bu yüzden Langfang sonucu dikkatle okunmalı. Ekip, füzyonla tutarlı alfa parçacığı sinyalleri bildirdi, net enerji kazancı değil. Kimse bir elektrik santralinin köşede olduğunu iddia etmiyor. Reaksiyon bir fizik kilometre taşı, yakıt döngüsünün ateşlenebileceğinin ve gözlemlenebileceğinin bir işareti, ticari bir atılım değil. Füzyon araştırmacıları sabırlı olmayı öğrendi: ilk reaksiyon ile kullanılabilir elektrik arasındaki uçurum daha önce on yılları yuttu.
Yine de yön önemli. Füzyon genellikle nihai enerji kaynağı olarak tanımlanır çünkü yakıtı deniz suyundan ve kayadan gelir ve uzun ömürlü atık ve sera gazı üretmez. Yıllarca alan, Fransa’da inşa halindeki uluslararası tokamak ITER gibi devlet destekli mega projelerin egemenliğindeydi. Şimdi ABD, Britanya, Japonya ve Çin’deki özel şirketler daha küçük, daha hızlı takvimlerde yarışıyor ve yeni mıknatısların, malzemelerin ve kontrol yazılımının programı sıkıştırabileceğine bahse giriyor.
Çin’in füzyon sahnesi kalabalıklaştı. Devlet laboratuvarları Hefei’de EAST’i ve Chengdu’da HL-3’ü işletirken, bir girişim ve kurumsal program dalgası alternatif tasarımların peşinden gidiyor. ENN’in rotası — gelişmiş yakıt yakan küresel bir tokamak — daha iddialı bahislerden biri, çünkü küresel makineler kompakt ama kontrol edilmesi zorlu.
Küresel okuyucular için çıkarım basit. Füzyon çözülmedi. Ancak sorunun en zor versiyonunu denemeye istekli ekiplerin listesi uzamaya devam ediyor ve biri şimdi Hebei’de dönüştürülmüş bir sanayi parkında karanlıkta alfa parçacıklarını bekliyor.