Sürekli çalışan nükleer füzyon reaktörü için ilk adım atıldı

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Sürekli çalışan nükleer füzyon reaktörü için ilk adım atıldı — Japonya merkezli füzyon enerji girişimi **Helical Fusion**, füzyon enerjisini ticari ölçekte üretmeye yönelik planlarında önemli bir eşiği geçti. Şirket, **Helix Haruka** adlı entegre gösterim cihazının ilk fazının inşasına resmen başladığını ve tesisin kurulacağı alanın belirlendiğini açıkladı. Böylelikle şirketin 2027 yılında enerji verme testlerine geçmeyi hedefleyen yol haritası resmen başlamış oldu.

Küresel enerji talebi hızla artarken temiz ve sınırsız enerji için en umut verici teknolojilerden birisi nükleer füzyon. Füzyon reaksiyonları, geleneksel nükleer fisyon santrallerinin aksine çok daha az radyoaktif atık üretiyor ve teorik olarak neredeyse sınırsız, karbon içermeyen enerji üretimi sağlayabiliyor.

Kamu-özel sektör iş birliği

2021 yılında Tokyo’da kurulan Helical Fusion, Japonya’nın önde gelen füzyon araştırma kuruluşlarından Japonya Ulusal Füzyon Bilimi Enstitüsü (NIFS) bünyesinden doğan bir şirket. NIFS, füzyon araştırmalarında küresel ölçekte önemli bir altyapıya sahip ve özellikle Large Helical Device (LHD) adlı deneysel plazma araştırma tesisi ile tanınıyor.

LHD, stellaratör yaklaşımına dayalı dünyanın en büyük plazma deney tesislerinden biri olarak kabul ediliyor. Bu sistemde elde edilen deneysel sonuçlar, uzun süreli plazma operasyonlarının mümkün olduğunu gösterdi. NIFS araştırmacıları LHD’de 3.268 saniye (54 dakika 28 saniye) boyunca plazmayı stabil şekilde tutmayı başardı. Bu süre, gelecekte ticari füzyon reaktörlerinin sürekli enerji üretimi yapabilmesi için kritik bir mühendislik deneyimi sağlıyor.

Helical Fusion ile NIFS arasındaki iş birliği, Japonya’nın sıkça başvurduğu kamu-özel sektör ortaklığı modelinin füzyon enerjisi alanındaki en önemli örneklerinden biri olarak gösteriliyor. Bu model sayesinde araştırma altyapısı ile endüstriyel mühendislik kapasitesi bir araya getiriliyor.

Helical Fusion ise stellaratör ile farklı bir yolu tercih ediyor. Bu tasarımda plazma yine manyetik alanlarla kontrol ediliyor ancak bükülmüş torus eklindeki karmaşık bir vakum kabı kullanılıyor. Stellaratör tasarımı, teorik olarak daha stabil ve sürekli çalışan reaktörler geliştirilmesine olanak sağlayabiliyor. Bu tür reaktörlerde performansı belirleyen en kritik unsur ise manyetik sistemler. Manyetik alanların gücü ve geometrisi, hem plazmanın stabilitesini hem de reaktörün güvenilirliğini doğrudan etkiliyor.

Asıl hedef kesintisiz enerji üretimi

Helical Fusion’ın Helix Haruka projesi üç aşamadan oluşuyor. Birinci aşamada, şirket sarmal yapıya sahip yüksek sıcaklık süperiletken (HTS) mıknatıs sistemini monte edecek ve bu sistemin performansını bütünsel olarak test edecek. Füzyon reaktörlerinde kullanılan bu tür mıknatıslar, plazmayı milyonlarca derece sıcaklıkta kontrol altında tutabilmek için hayati önem taşıyor. Şirket, bu süreçte donanım üretimini sanayi ortaklarıyla birlikte yürütüyor ve NIFS’in araştırma altyapısından yararlanarak mühendislik geliştirmelerini hızlandırmayı hedefliyor.

Helical Fusion’ın planladığı gösterim tesisinin sonraki aşamaları da füzyon enerjisinin ticari üretimine yönelik önemli adımlar içeriyor.

İkinci fazda, mıknatıs sistemi ile reaktörün temel alt sistemlerinin entegrasyonu gerçekleştirilecek. Bu aşamada ayrıca şirketin enerji üretim sistemlerinden biri olan Helix Kanata da sisteme entegre edilecek. Ancak bu aşamada henüz elektrik üretimi yapılmayacak, yalnızca sistemlerin birlikte çalışabilirliği test edilecek.

Üçüncü ve son aşamada ise gerçek anlamda enerji üretimi hedefleniyor. Bu aşamada net elektrik üretimi, sürekli ve kararlı çalışma ve sürdürülebilirlik hedefleri test edilecek.

Helical Fusion, ilk fazın kurulacağı alanı NIFS kampüsünde yer alan özel bir çalışma alanı olarak belirledi. Bu alan, iki kurumun mühendis ve araştırmacılarının birlikte çalışabileceği bir ortak geliştirme merkezi olarak tasarlandı. Şirket halihazırda bileşen üretimine ve saha inşasına başlamış durumda. Planlanan takvime göre 2027 yılında bobin akımı deneylerinin gerçekleştirilmesi hedefleniyor.