Füzyon Reaktörü Nedir

0
1350
füzyon reaktörü nedir

Merhaba arkadaşlar bugün füzyon reaktörü, füzyon reaktörü nedir, füzyon reaktörü avantajlarını ve problemlerini sizlere anlatacağız. Yazıyı okumadan önce bir önceki yazılarımız olan; nükleer kaynaşma (füzyon) nedir ve  anötronik füzyon reaktörleri yazılarını okumanızı öneririz. 

Daha ağır bir çekirdek vermek üzere kaynaşan iki hafif çekirdek enerji üretir. Ama bunu denetim altında oluşturmak zor bir iştir. Bu sonuca ulaşmak için iki çekirdeği, taşıdığı protonların elektrik yükleri arasındaki itme kuvveti çekirdek çekim kuvvetinin altına düşecek ölçüde birbirine yaklaştırmak gerekir.

Şekil 1 de gösterilen D-T füzyon reaktöründe

döteryum trityum füzyon reaktörü

alfa parçacığı enerjisinin %20 sini ve nötron da %80 nini veya 14 MeV ini taşır. Alfa parçacıkları yüklü olduklarından öncelikle plazma tarafından soğurulurlar ve bu, plazma sıcaklığının artmasına neden olur. Buna karşın, yüksüz 14 MeV lik nötronlar plazma içerisinden geçerler. Bu nötronlar plazmayı saran ve battaniye (blanket) görevi yapan materyal tarafından soğurulmalıdır, burada bunların büyük kinetik enerjisi elektrik gücü üretmek için kullanılır.

döteryum trityum
Şekil 1

Nötron soğurucu materyal olarak, düzeneğinden geçirilerek buhar üretilir. Bu buhar, diğer güç santrallerinde olduğu gibi tribünleri çalıştırmak için kullanılır. Şekil 2 de böyle bir reaktör gösterilmektedir. Hesaplamalara göre, 1 m kalınlığındaki Li battaniye küçük bir D-T topağının füzyonundan ortaya çıkan nötronların %100 ünü yakalayabilir.

Nötronların Li tarafından yakalanması

nötronların yakalanması
reaksiyonu ile açıklanabilir. Burada yüklü trityuma, alfa parçacığının kinetik enerjileri ergimiş Lityumda iç enerjiye dönüşür. Lityumun enerji transfer ortamı olarak kullanılmasının bir ek avantajı üretilen trityumun lityumdan ayrılarak tekrar reaktöre yakıt olarak dönüştürülebilmesidir.

füzyon reaktörü
Şekil 2

Füzyon Reaktörü Avantajları ve Problemleri

Füzyon gücü kullanılabildiği takdirde aşağıdaki avantajlar sağlanır:

  1. Yakıtın (döteryum) düşük maliyeti ve bolluğu,
  2. kaçak kazaların olma olasılığının olmaması,
  3. daha az radyasyon tehlikesi.

Sezinlenen problemlerin ve dezavantajların bazıları ise şunlardır:

  1. Lityumun az bulunması,
  2. helyumun sı­nırlı olması. He, sınırlayıcı yüksek manyetik alanların üretilmesinde kullanı­lan süper iletken mıknatısların soğutulmasında kullanılır,
  3. yapısal zararlar ve nötron bombardımanı sonucu oluşan radyoaktivite.

Bu temel problemler ve mühendislik tasarım faktörleri çözümlenebilirse, nükleer füzyon, 21. yüzyı­lın ortalarına doğru uygun bir enerji kaynağı olabilir.

Kaynakserway
Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikNewtonun Hareket Kanunları
Sonraki İçerikBasınçlı Su Reaktörü Çalışma Prensibi
Oğuzhan Mallı
Merhaba Ben Oğuzhan Mallı Mühendis Beyinler sitesinin editörüyüm, Bir süre Karadeniz Teknik Üniversitesinde Elektrik ve Elektronik mühendisliği okuduktan sonra, yurtdışında eğitimime devam etmekteyim. Advanced seviyesinde İngilizce ve Rusça bilmekteyim. Yazılarımda yaptıklarımla, düşüncelerimle ilgili pek çok şey bulabilirsiniz. Yorumlarınız, düşünce ve tavsiyeleriniz benim için çok önemli. Yalnızca “Merhaba, buralardaydım.” demek için dahi olsa vakit ayırıp bıraktığınız her bir yorum için çok teşekkür ederim. Bütün yorumlara cevap vermeye çalışıyorum.

Düşünceleriniz Nedir?