Dünyanın en büyük füzyon santralinde bor kullanılacak

Dünyanın en büyük tokamak reaktörü olan ITER, nükleer füzyonun daha temiz ve verimli gerçekleşmesi için bor kullanarak plazma arıtma sürecine hazırlanıyor. Proje kapsamında yaklaşık 1,5 kilometrelik bor gazı hattı inşa edilecek.

2023’te alınan kararla ITER’in plazma odasındaki zırh kaplamaları berilyum yerine tungstenle değiştirildi. Bu değişiklik, plazmada oluşabilecek safsızlıkların artmasına neden olabileceği için yeni bir yüzey arıtma sistemi geliştirilmesini zorunlu kıldı. Bu amaçla, plazmanın temas ettiği yüzeylere 10 ila 100 nanometre kalınlığında bor tabakası uygulanacak. Bu ince bor tabakası, oksijen gibi zararlı elementleri yakalayarak plazma kararlılığını koruyacak.

Hidrojen ve bor bileşiği kullanılacak

ITER mühendisleri bu işlem için, hidrojen ve bor bileşiği olan diboran kullanacak. Helyum taşıyıcı gazına yüzde 5 oranında karıştırılan diboran, tokamak içine enjekte edilecek. İçeri girdikten sonra diboran bozunacak ve soğuk plazma oluşturan bir parıltı deşarjı yöntemiyle plazmaya bakan duvarlara birikecek. Bu yöntem, borun malzeme yüzeyine kimyasal olarak bağlanmasını sağlayacak.

Ayrıca bkz.

Çin, tüm güneş ve rüzgar projelerinin yüzde 74’ünü inşa ediyor

Bu işlem için reaktör binası içinde 1 kilometreden fazla gaz hattı, ayrıca vakum kabı içinde 400 metre uzunluğunda boru döşenecek ve 21 farklı noktadan gaz enjeksiyonu yapılacak.

Uluslararası iş birliğiyle tasarım sorunları çözüldü

Parıltı deşarjı yöntemi ITER tasarımında zaten bakım için düşünülmüştü ancak sık bor kaplama ihtiyacı iki yeni sorunu gündeme getirdi: Yüksek enerjili anot tasarımının sık kullanıma uygun olup olmadığı ve bor kaplamanın eşit dağılıp dağılmadığı. Bu soruların yanıtı için Çin’deki EAST, Almanya’daki ASDEX Upgrade ve Fransa’daki WEST tokamaklarında testler yapıldı. Sonuç olarak ITER’in vakum kabına dört adet ek anot yerleştirilmesine karar verildi.

Yapılan analizler, tek bir bor kaplamanın 2,5 ila 12,5 hafta arasında etkili olabileceğini gösteriyor. Bu nedenle işlem en fazla iki haftada bir tekrarlanacak şekilde planlandı.

Kurulum 2028’de başlıyor

Zehirli ve patlayıcı özellikteki diboran gazı, reaktör dışına inşa edilecek özel bir “gaz kabininde” saklanacak. Tokamaktan dışarı atılan parçalanmamış gazın etkisizleştirilmesi için iki yöntem üzerinde duruluyor: 700°C’de ısıtma yoluyla termal yok etme veya kimyasal tuzakla absorbe etme. Her iki sistem de daha önce farklı tokamaklarda başarıyla kullanıldı.

Tasarım çalışmaları tamamlanmak üzere olan sistem için ITER’deki Tritium Binası'nda yer açılmaya başlandı. Planlara göre sistemin kurulumu 2028’de başlayacak. Bu adımın ITER’in kararlı ve temiz füzyon reaksiyonları üretme hedefi doğrultusunda önemli olduğu belirtiliyor.

ITER, uluslararası bir füzyon tesisi konumunda ve amacı üretimden çok araştırma. ITER’in üyeleri Çin, Avrupa Birliği, Hindistan, Japonya, Güney Kore, Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri’nden oluşuyor.

Haberi DH'de Gör Yorumlar ve Diğer Detaylar