Nükleer füzyon , iki hafif çekirdekten tek bir ağır çekirdek (bir atomun parçası ) yapma işlemidir . Bu sürece nükleer reaksiyon denir . Bu olayda büyük miktarda enerji açığa çıkarır . Bu yazımızda da nükleer füzyon nedir, Nükleer füzyon özellikleri ve nükleer füzyon nasıl meydana gelir gibi konulardan bahsedeceğiz.

Nükleer Füzyon Nedir?​

Nükleer füzyon, iki elementin reaksiyon sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Bu sayede daha büyük miktarda enerji açığa çıkarılır.

Nükleer füzyon, elementlerin birbiri ile birleştirilmesi sonucu yüksek miktarda enerji açığının çıkmasına neden olmaktadır. Bu işlemde en ağır element demir olarak bilinmektedir. Reaksiyona giren hidrojen ya da izotoplar, tritium ve deuterium gibi düşük atom elementlerinden daha fazla enerji ortaya koyar. II. Dünya savaşında hidrojen bombası olarak tanınan termonükleer silahların üretiminden istifade edilerek tasarlanmıştır. Böylece ilk olarak nükleer füzyon bu dev enerji potansiyelini keşfetmiştir.

Güneş’te gerçekleşen olaylar doğal Füzyon tepkimeleridir. Güneş’ten gelen ışık, hidrojen çekirdeklerinin birleşimi ile helyuma dönüşür. Bu dönüşüm sırasında kütle kaybı ile karşılaşılır. Dolayısı ile enerji açığı ortaya çıkmış olur. Kütle kaybının karşılığı olarak Einstein’in ünlü E=MC2 formülü ile rahatlıkla hesaplanabilir.

güneş ve nükleer füzyon nedir

Nükleer Füzyon’dan Enerji Kaynağı Olarak Yararlanmak​

Nükleer füzyon sonucu açığa çıkan enerji kullanılmaktadır. Ancak bunu denetim altında tutmak son derece zor bir iştir. Çünkü çekirdekler pozitif elektrik yükü taşımaktadır. Dolayısı ile birbirine yaklaşma anında şiddetli bir şekilde birbirlerini iterler. Bunun için itme kuvvetini yenmek gerekmektedir. Gerekli olan kinetik enerji 20 ile 30 milyon derecelik bir sıcaklığa eşdeğerdir. Yani bu sıcaklık olağanüstü bir sıcaklıktadır. Bunun yanı sıra kaynaşma tepkisine girecek madde’nin dayanması da mümkün değildir.

Çekirdeklerin birleşmesi durumuna ‘’füzyon’’ adı verilmiştir. Hafif bir çekirdek füzyonu aynı kütlede ağır çekirdeğin parçalanmasından oldukça fazla enerjiyi açığa çıkarır. Bu durumda enerji patlama noktasına kadar çıkar ve daha sonra bir patlama meydana gelebilir.

füzyon reaksiyonu

Nükleer Füzyon Reaksiyonları Nelerdir?​

  • Yüksek enerji açığa çıkar.
  • Reaksiyon düşük sıcaklıkta oluşmalıdır.
  • Plazmanın tekrar ısıtılması için yüklü enerji parçacıklarına ihtiyaç vardır.
  • Tepkimeye girecek maddeler kolayca bulunmalıdır.
  • Dev bir tesir kesitine sahip olunması gerekir.
  • Farklı etkileşimleri engellemek için enerjisi fazla olan nötronlar açığa çıkartılmamalıdır.

Nükleer Füzyon Reaktörleri​

Nükleer füzyon reaktörleri daha az radyasyon yaymaktadır. Bunlar klasik nükleer füzyon reaktörleridir. Aynı zamanda daha az nükleer atık üretmektedir. Bunun yanı sıra nükleer reaktörler radyoaktif ile zenginleştirilmiş uranyum yakıtı ile çalışmaktadır. Füzyon reaktörleri çok daha az miktarda döteryum ve trityum gazı kullanmaktadır. Klasik nükleer reaktörlerine göre füzyon reaktörleri çok daha ucuza enerji potansiyeline sahip olmanızı sağlar.

nükleer füzyon nedir resim

Nükleer Füzyon Ne Kadar Enerji Üretir?​

Nükleer füzyon, atom başına hesaplanacak olursa daha az enerji üretmektedir. Uranyum atom çekirdeği parçalandığında 202-208 mega elektrovolt enerji üretilmektedir. Ancak hidrojen atomu çekirdeği birleştirildiğinde 18 MeV enerji üretimi sağlanmaktadır. Bu durum füzyon’un atomu parçalamaktan %10’dan daha az enerji ürettiğini göstermektedir. Oysa ki nükleer füzyon 1 kg yakıt ile nükleer füzyon’dan 3-4 kat daha fazla enerji üretme kapasitesine sahiptir.

Nükleer Füzyon ile Enerji Problemleri​

İnsanoğlu yaşamak için elektrik üretiminde ne yazık ki pek becerikli değil. İhtiyacımız olan enerjiyi üretmek için çevre kirliliğine neden oluyoruz. Dünya’yı kontrol altına almak ve savaşlara neden olmak başta gelen unsurlardır. En büyük enerji üreticisi olan Çin ve ABD, atmosfere milyarlarca ton sera gazı karbondioksit salarak küresel ısınmaya neden olmaktadır. Bunun yanı sıra petrol ve kömür de tükeniyor. Füzyon santrallerinin kullanıma girmesi için en az 20 yıl daha olduğu belirtiliyor. Türkiye, nükleer füzyon konusunda son yıllarda önemli gelişmeler yapıştır. Dünya’nın enerji ihtiyacını karşılayabilmesi için bu konuda daha fazla adımlar atması gerekmektedir.