Füzyon Reaktörü Nedir

3089
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.

1 Yorum

  1. Yorum bile yapılmamış. Bu kadar önemli Dünyanın geleceğini belirleyecek bir konu hakkında.
    Makale olarak da yayınlayabilirsiniz. Uzun bir yorum yazacağım.
    —————
    Füzyon da elektronların dönüş yörüngeleri yüksek ısı nedeni ile uzar ve yakın iki atomun yörüngelerindeki elektronların birbirini itmeden önce halka gibi iç içe geçmesine olanak tanır.
    Elektronlar iç içe geçtiklerinde çekirdeği kaynaştırarak birleştirirler. Çekirdek te elektronlar gibi dönmektedir ve nötronlar çekirdekte iken 0 yüklü değildirler.
    Nötronlar sıfır yüklü olurlar ise çekirdekte sabit kalmaları mümkün olmaz. Proton Elektron arası elektirik yükü transfer olurken mikro voltaja maruz kalan bakır alüminyum gibi yüklenir ve saniyede trilyon kez akım alım boşaltım yaparlar. Sonuç olarak + – yüklenerek çekirdekte dengede kalırlar.
    Çekirdekten koptukları anda nötr kalırlar.
    Elektronlar iç içe geçtiklerinde artık diğer atomun protonu tarafından – yükle çekilirler ve atom çekirdekleri birbirini itse bile dışta kalan elektronun dönüşü nedeni ile kaynaşırlar.
    Elektron dönüş frekansı bilinirse atomları sıcak olmadan da kaynaştırmak mümkün olur.
    Füzyonu başlatan şey nötrondaki elektirik akışının değişmesidir. Diğer atomun elektornundan güç aldığında çekirdekteki konumu bozulur mesela + olması gerekirken – olur ve protonlar tarafından itilir. Oluşan boşluk ise girdap gibi diğer atom çekirdeğini çeker.
    ——
    Güneşte füzyon dört hidrojen atomu bir araya gelerek helyuma dönüşmez. Önce iki hidrojen birleşerek döteryum sonra döteryum hidrojen birleşerek trityum sonra helyum oluşur. 2 birleşim 4 birleşimden kolaydır. O halde nasıl olurda Güneşte döteryum olmaz.
    Cevap nükleer de
    Çekirdekte demir nikel tungsten karbon bulunur. Uranyum bozulurken çekirdek kaynar ve arada oluşan çatlaklardan hidrojen sızar. Bu hidrojem büyük demir ve nikel çekirdekleri tarafından yakalanır ve Güneş çekirdeğindeki mikro elektro manyetik alan ve yüksek ısı ile kaynaşır.
    Nükleer bozunma sonucu oluşan elektron , nötron ve Protonlar Demir Karbon nikel tarafından yavaşlatılarak hidrojen çekirdeklerinin döteryum ve trityuma dönmesine enden olur. Bu elementlerde Çekirdekteki uranyum temelli ısı ile kaynaşarak füzyon meydana gelir.
    Güneşin merkezinde basınç sıfırdır.
    Yüzey den merkeze çekim gücü olduğu gibi merkezden de yüzeye çekim gücü vardır.
    Yüzeyin altına inildikçe çekim gücü ve basınç azalır en merkezde çekim ve dolayısıyla çekimden kaynaklanan basınç sıfırdır.
    Güneşin merkezinde füzyon oluşması için uranyum fisyonu gereklidir.

    Katalizör olarak demir tungsten karbon nikel içeren çekirdekte yüksek voltaj ve 100 bin derece ısı ile füzyon elde edilebilir.
    Ilık füzyon reaktörleri ile büyük miktarda enerji elde edebiliriz.

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.