Yeni Zelanda merkezli nükleer füzyon girişimi OpenStar Technologies için büyük bir dönüm noktası olan 0,5 tonluk süper iletken mıknatıs, 5 metre genişliğindeki bir vakum odasında sessizce havada süzüldü. Ekip, özgün reaktör mimarilerini kanıtlamak amacıyla Junior kod adlı 10 milyon dolarlık prototipi kullanarak 1.000.000 santigrat derecenin üzerinde ısıtılan plazmayı başarıyla hapsetti.
“Levitasyonlu dipol konfigürasyonu, plazma kararlılığı ve hapsi konusunda, ticari füzyon enerjisine giden uygulanabilir bir yol olduğuna inandığımız belirgin avantajlar sunuyor.” açıklamasında bulunan şirket, mühendislik başarısının altını çizdi.
Ağır bir mıknatısın kontrol edilebileceğini ve havada süzülürken aynı zamanda aşırı ısınmış gazı hapsedebileceğini kanıtlayan ekip, bu özel reaktör mimarisinin temel gereksinimini karşıladı. Levitasyon halindeki donanımın ürettiği manyetik alan, plazmayı yerinde tutacak şekilde tasarlandı. Bu durum, sürdürülebilir nükleer füzyon için gerekli bir koşul.
Mevcut prototip henüz tükettiğinden daha fazla enerji üretmese de mıknatısın bu koşullar altındaki kararlılığı, teknolojinin gelecekteki aşamaları için bir ön şart niteliği taşıyor.
Levitasyonlu Dipol Tasarımının Teknik Avantajları
Söz konusu özel reaktör konfigürasyonu, birçok uluslararası füzyon projesinde kullanılan tokamak tasarımlarından ayrılıyor. Bir tokamakta plazmayı yönetmek için büyük dış bobinler kullanılırken, levitasyonlu dipol yaklaşımı, plazma bulutunun içine tek bir süper iletken mıknatıs yerleştiriyor.
Bu dahili yerleşim, Jupiter gibi gezegenlerin etrafında bulunan manyetik yapıları taklit etmeyi amaçlıyor. Araştırmacılar, mıknatısı daha önce yerinde tutan mekanik destekleri kaldırarak bir ısı kaybı ve plazma dengesizliği kaynağını ortadan kaldırmayı hedefliyor. Fiziksel yapılar genellikle enerjinin reaksiyondan kaçması için bir kanal görevi görüyor; bu nedenle tam levitasyonun sağlanması, füzyon için gereken yüksek sıcaklıkların korunmasına yönelik dev bir adım.
Gerçekleşen test, mıknatısın kontrollü bir ortamda plazma hapsi için gereken alan gücünü üretme yeteneğini doğruluyor. Şirketin daha önce yaptığı testlerde dahili bileşenleri desteklemek için mekanik kollar kullanılıyordu ancak işlevsel bir havada tutma sisteminin entegrasyonu, teknik yol haritasında ciddi bir ilerlemeyi işaret ediyor.
Şirket, sistemin daha büyük ve güçlü cihazlara ölçeklendirilmesini sağlayacak veriler sundu.
Ticari Füzyon Enerjisi için Stratejik Yol Haritası
Şirket, “Bu durum, Ekim 2024’te elde ettiğimiz ilk destekli plazmalardan bu yana önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.” vurgusunu yaptı. Araştırmanın uzun vadeli hedefi, karbonsuz bir enerji kaynağı sağlamak için nükleer füzyon sürecini kopyalamak.
Levitasyonlu dipol mimarisi etkili bir şekilde ölçeklendirilebilirse, geleneksel tasarımlardan daha kompakt füzyon sistemlerinin geliştirilmesine yol açabilir. Daha küçük sistemler, füzyon reaktörlerinin inşası ve bakımıyla bağlantılı maliyetleri potansiyel olarak azaltabilir.
OpenStar Technologies, “İşlevsel bir levitasyon sisteminin entegre edilmesi, levitasyonlu dipol kavramının temel gereksinimlerini karşılıyor ve ticari ölçekli tesisler de dahil olmak üzere gelecekteki makinelere ölçeklendirme için teknik yolu doğruluyor.” sonucuna vardı.
Ticari güç üretimi için böyle bir sistemin yaygınlaşmasından önce bilimsel ve mühendislik zorlukları devam etse de son gösteri, manyetik, otomatik havada tutma ve plazma hapsinin entegrasyonu için bir kavram kanıtı görevi görüyor.
Kaynak: https://interestingengineering.com/energy/first-plasma-confinement-via-levitated-magnet
