füzyon

Füzyon ya da nükleer kaynaşma, fizyonun (nükleer parçalanma) tersine, farklı iki element çekirdeğinin birleşerek daha ağır bir element atom çekirdeği oluşturması. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar.

Füzyon tepkimeleri Güneş'te her an doğal olarak gerçekleşmektedir. Güneş'ten gelen ısı ve ışık, hidrojen çekirdeklerinin birleşerek helyuma dönüşmesi ve bu dönüşüm sırasında kütle kaybı karşılığı enerjinin ortaya çıkması sayesinde meydana gelmektedir. Kütle kaybının karşılığı enerjinin büyüklüğü Einstein'in ünlü E = mc² formülüyle rahatlıkla hesaplanabilir.
*

lisede fisyonun tersi diye öğretilen hede.

'bak şimdi fisyon ayrışma, füzyonda bak iki tane i var burda birleşmiş onlar ü olmuş ordan aklında kalsın evladım'

diye ezberlettirmişlerdi aklıma geldi şimdi. bir boka yarıyor mu bilmek tabiki hayır orası ayrı tabi.

görünürde tröstlere benzemelerine karşın amaçları ve sonuçları işletme biçimi bakımından tröstlerden ayrılırlar. tröstlerde yeni bir işletme ortaya çıkarken füzyonda eski işletmelerden birinin gelişmesi, kuvvetlenmesi söz konusu olmakta.***

bir işletmenin kuvvetlenip büyüyerek diğer işletmeleri yutması.

(bkz: hidrojen bombası)

Gastronomide ise uydurmasyon bir baska deyisle geleneksel yemeklere degisik malzemeler ve degisik uygulamalarin ilavesiyle farkli tatlarin elde edildigi tarif - yemeklere verilen addir.
(bkz: fuzyon yemekler)

iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar.

cool kelime.

Gelecekteki enerji kaynağımız. iter'in geliştirdiği yeni füzyon sistemi enerji piyasasını alt üst edecek ve 4. sanayi devriminin kayıp halkası olarak bizi yeni bir çağa sokacak.

yakın geleceğin alternatif enerji kaynağı. füzyon güneş'te proton-proton zincirleme tepkimesi olarak çok yüksek basınçlarda ve sıcaklıklarda gerçekleştiğinden dünya üzerinde aynı ortamı yaratmak gerçekten çok zor.

güneş'te füzyonu sağlayan basınç dünyamızdakine oranla milyarlarca kat fazla ve füzyonun gerçekleşmesi için gereken sıcaklık da yaklaşık olarak 16 milyon santigrat derece. dünya üzerinde aynı ortamı yaratmak için ise yaklaşık 100 milyon santigrat derecelik bir sıcaklık gerek. eğer füzyon reaksiyonunu sürekli enerjiye çevirmek istiyorsak da bu reaksiyonun kontrol altında tutulabilir olması şart. bu yapılamadığı sürece füzyon reaksiyonu saniyelik olarak tabir edebileceğimiz kısa sürelerde halihazırda gerçekleşip sona eriyor. kimse ışıklarının bir saniyeliğine açık kalarak geri kalan hayatını tamamen ışıksız geçirmeyi istemez sanırım. bu yüzden bilim insanlarının şu anki asıl amacı kontrollü ve sürdürülebilir bir füzyon reaksiyonu gerçekleştirmek.

şu an bunun için çalışan çeşitli firmalar var. bunlardan biri ve belki de en önemlisi skunk works projesi olarak konu hakkında çalışmalarda bulunan lockheed martin. aynı şekilde Helion Energy, tri alpha energy ve generalfusion isimli şirketler de bu konuda çalışmalar yapıyor. bunların dışında dünya çapındaki bazı enstitülerde de yine plazma fiziğine dair çalışmalar yürütülmekte.

füzyon tam olarak nasıl gerçekleşiyor biraz daha detaylı bir şekilde buna değinelim. füzyonu en basit tabiriyle hafif elementlerin bir araya gelip daha ağır elementler oluşturması sonucu ortaya muazzam büyüklükte enerji açığa çıkaran bir olay olarak biliyoruz. bu enerjiyi sağlayabilmek için tabii ki dışarıdan da bir şekilde bir etkide bulunulması yani bir yakıt kullanılması gerek. etki-tepki meselesi sonuçta. döteryum ve trityum adlı iki element işte burada devreye giriyor. bu elementler ya döteryum-döteryum ya da döteryum-trityum şeklinde bir araya gelip duruma göre nötronla birlikte helyum elementini yaratıyor. yani kısacası füzyonu yaratmak için kullandığımız yakıt döteryum ve trityum elementleridir.

bu noktada döteryum elementine biraz değinmek gerek. döteryum okyanus derinlerinde bolca bulunan bir element. 1 galon okyanus suyundaki döteryum yaklaşık olarak 300 galon benzine eş değer. dünyadaki yaklaşık toplam suyun 1.4 milyar kilometreküp olduğunu düşündüğümüzde ise bunun fosil yakıtlara göre muazzam büyüklükte bir kaynak olduğunu söyleyebiliriz. şu an için teknolojik yetersizliğimizden ötürü onu devamlı çalışan bir füzyon reaktörünün yakıtı olarak kullanamazsakta günümüzde kanada, amerika, almanya ve isveç ülkeleri tarafından Metal hidrür yakıt hücresi üretiminde kullanılıyor ki bu da karada, denizde ve havada kullanılabilecek elektrikli araçların çalışması için gerekli olan bir şey. füzyon reaktörünü düşünürsek çok daha fazla miktarda döteryum gerekiyor . bunun içinse filipin çukuru* denilen alan (dünyanın en derin üçüncü bölgesi olarak geçiyor) tıpkı petrol çıkarır gibi döteryum çıkarmak için nadide bir bölge sayılıyor. ancak petrol denizin yaklaşık 6.4 kilometre altına kadar inen bir bölgeden çıkarılırken döteryum denizin yaklaşık 7-10 kilometre altında yer alıyor. bölgenin derinliği ve basıncı göz önünde bulundurulduğunda malzeme, teknoloji ve kaynak yetersizlikleri şimdilik bunu imkansız kılmakta. kısacası döteryum madenciliği denilen olay henüz hiçbir ülke tarafından gerçekleştirilememiş durumda.

gelelim füzyondan nasıl elektrik enerjisinin nasıl üretildiğine. bunu çeşitli yollarla yapmak mümkün. birincisi füzyon sonrası oluşan ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren buhar türbinleri (ki şu an füzyonsuz elektrik üretimi için kullandığımız bir yöntemdir) veya direkt olarak yüklü parçacıklardan enerji sağlamak. ikincisi ise füzyon reaksiyonu sonucu ortaya çıkan yüklü parçacıklar sayesinde gerçekleşiyor. sonuçta bize artı ve eksi yükler şart. bu iki yöntem arasındaki en büyük fark ise verimlilik. ilki ikincisine oranla fazlasıyla düşük bir verimlilik sergiliyor. bu yüzden ikinci yöntemi uygulamak en mantıklı seçeneklerden biri gibi duruyor. ancak burada da nötron üretimi düşük olan reaksiyonlara ihtiyacımız var. sonuçta yüklü parçacıklar ortaya çıkarken reaksiyonun türüne göre elimize yüksüz nötronlar da gelebilir ve bu bizim işimize yaramayacak bir şey. o yüzden ne kadar düşük nötron üretimi, o kadar yüksek verimlilik demek diyebiliriz. o halde öyle bir reaksiyon yaratmalıyız ki nötron ışıması minimum düzeyde olsun. bunun bize ihtiyaç duyulan enerji bakımından maliyeti de elbette fazla olacaktır. bu durumu ise döteryum ve trityum yakıtları yerine proton-boron reaksiyonu sayesinde aşabilmek mümkün. tabii proton-boron reaksiyonuyla üretim şu an yakın ve uzak gelecek için dahi bile düşünülmeyen bir şey çünkü bunu başarmak uzak gelecekte bile imkansız. elbette bu yöntemle anötronik füzyon reaktörleri yaratmak mümkün oluyor ve bu şu an için hayal edildiğinde bir füzyon reaktörünün ulaşabileceği en mükemmel nokta olurdu. şimdilik bu olmasa bile son bir yöntem daha mevcut. bu da füzyonun kendi kendini beslediği bir yöntem. bunun için ise üretilen enerjinin füzyonu oluşturmak üzere tüketilen enerjiden mutlak şekilde yüksek olması şart. böylece hem sistem kendi kendini besleyebilecek hem de ürün olarak fazlasıyla yüksek miktarda enerji elde edilebilecek. fusor denilen cihazlar sayesinde portatif füzyon reaktörleri tasarlamak mümkün ve zaten bu yapıldı da. ancak bu cihazlar ne yazık ki şu an ki teknolojimizle tüketilenden fazla enerji üretememekte.

buraya kadar füzyon nedir, nasıl gerçekleşir, füzyondan nasıl enerji üretilir sorularına kısaca değindik. son olarak gelelim füzyon reaksiyonunu gerçekleştirmek için tasarlanan mühensilik harikası yapılara, yani füzyon reaktörlerine.
şu an için bilinen ve yapay olmayan reaktörlerden bir tanesi tabii ki de güneşimiz. bu doğal reaktör ise gravitational confinement dediğimiz olayla çalışıyor ve bunu yapay olarak dünya üzerinde gerçekleştirmenin bir yolu yok, en azından şu an ve çok uzak gelecek için böyle, belki de hiç bir zaman gerçekleştiremeyeceğiz çünkü bu insanoğlunun boyunu fazlasıyla aşan üstün bir olay.

gelelim bizim insan halimizle gerçekleştirebieceğimiz reaktörlere. bunlardan biri Magnetic Confinement denilen ve güneş'in aksine kütleçekim yerine manyetik alanları kullanan füzyon reaktörleridir. manyetik alanlar bizim füzyon reaktörü tasarlamak için kullanmamız gereken mutlak bir gerçektir çünkü milyonlarca santigrat derece sıcaklığı ve aşırı yüksek basıncı kontrol altında tutmanın bilinen başka bir yolu yok. aksi taktirde buna hiçbir malzeme dayanamaz. bu yüzden yüksek enerji içeren plazmayı manyetik alanlar içine hapsetmek önemli. bu da genellikle simit ya da donut şekline benzeyen toroid biçimli reaktörleri ön plana çıkarıyor ki böyle bir durumda en çok verimliliği sağlayan yapılar bunlar oluyor. tokamak ve stellarator tipi reaktörler manyetik alanları kullanan toroid biçimli reaktörlere en güzel iki örnektir.

tokamak tipi reaktör şu an için en çok tercih edilen füzyon reaktörü modelidir. görüntüsü şuradan incelenebilir: http://www.howitworksdail...loads/2013/11/tokamak.jpg bu modelin en büyük dezavantajı ise yazının başlarında bahsettiğim sistemin kendi kendini besleyememe sıkıntısıdır. sistemin kendi kendini besleyebilmesi için tüketilenden fazla enerji üretilmesi şart. bu da yaklaşık 100 milyon santigrat derece sıcaklığı gerektiriyor. biz şu an ohmik ısıtma tekniğini kullanıyoruz ve bu bizim yaklaşık olarak 20-30 milyon santigrat derece sıcaklıklara kadar çıkmamızı sağlıyor. böyle olunca da kontrollü ve uzun süreli bir füzyon reaksiyonu yerine saniyelik gerçekleşen kontrolsüz füzyon reaksiyonlarına tanık oluyoruz. daha yüksek sıcaklıklara çıkmak için ise en azından yazıda bahsettiğim döteryum-döteryum ya da döteryum-trityum reaksiyonlarını gerçekleştirmeye ihtiyacımız var. çünkü bu reaksiyonlar sonucunda oluşan nötron ışımaları plazma halindeki yakıtı ısıtarak yüksek sıcaklıklara erişmemizi sağlıyor. tabii bu çok yüksek bir ısı. bu yüzden reaktörün iç çeperleri seramik ve benzeri ısı yalıtım malzemeleriyle kaplanıyor. şu an dünyada 30 adet tokamak tipi reaktör bulunmakta ve füzyon reaksiyonlarını istenilen şekilde gerçekleştirmek amacıyla üzerindeki çalışmalar hala devam etmekte. amerika, rusya, çin, japonya, hindistan, Güney Kore ve avrupa birliği'nin ortak çalışması olan iter'in yapımına 2013'te fransa'da başlandı ve 2019'da bitmesi planlanıyor. 2020'de ise ilk deneyler yapılacak. tahminen 2030'da ise döteryum-trityum yakıtlı füzyon reaktörlerinin deneylerine geçilecek. bunun dışında 2033'te tamamlanması planlanan demo isimli reaktör de yine tokamak tipi reaktörlerden biridir.

bir diğer tip reaktör ise tokamağa nazaran fazlasıyla afili bir isme sahip olan stellarator tipi reaktör: https://upload.wikimedia....ulen_Plasma_blau_gelb.jpg tokamakla arasındaki farklardan biri ise yine tokamağa göre daha bükülmüş bir silindir yapısında olmasıdır. bu fantastik yapısından ötürü stellarator tasarımı oldukça zorludur ancak toroidal akım gerektirmemesi sebebiyle tokamaklara nazaran daha avantajlı bir durumdadır. stellarator tipi reaktörlerün en bilinen örneği almanya'daki wendelstein 7-x reaktörüdür. bu reaktör sayesinde çok kısa sürelerde füzyon reaksiyonları gerçekleştirilmiştir.

bir başka tip reaktör ise manyetik aynalı reaktörlerdir. mantık yine plazma halindeki yakıtı manyetik alanlar arasına hapsetme üzerine kuruludur. bu ise sürekli yön değiştiren iki manyetik ayna sayesinde gerçekleştirilir. bu tip reaktörlere en bilinen örnek ise lockheed martin'in geliştirdiği kompakt füzyon reaktörüdür. kendileri ise reaktöre yine afili bir isim olan "high beta fusion reactor" adını veriyorlar. bu reaktör iter ve demo gibi tokamak ya da stellarator tipi reaktörlere nazaran oldukça küçük ve daha verimli olduğu için fazlasıyla ön plana çıkmakta. nerdeyse daha küçük boyutuyla iter'in 10 katı kadar elektrik üretebilme potansiyeline sahip bir alet. hatırlarsak lockheed martin böyle bir reaktör yaptığını bir kaç yıl önce halka açık bir şekilde duyurmuştu. bir ihtimal aletin rakiplerine kıyasla geleceğini düşündüğümüzde kendilerine daha fazla bütçe sağlamak amacıyla böyle bir hareket yaptıklarını da tahmin etmek zor olmasa gerek. tabii bu sadece bir tahmindi.

diğer bir reaktör tipi ise Eylemsizlik elektrostatik sıkıştırma cihazlarıdır. bunlara kısaca fusor da denebilir. fusorlar evde kolayca yapılabilecek füzyon reaktörleridir. nasıl yapılacağına dair bilgileri ise şurada bulabilirsiniz: http://makezine.com/proje...-36-boards/nuclear-fusor/ tabii bu tehlikeli deneylerden biri olduğundan ötürü güvenliğin öncelikli olarak sağlanması unutulmamalıdır. çarpılmak, radyasyona veya patlamaya maruz kalmak istemiyorsanız güvenlik mutlaka şart.

son reaktör tipi ise fusorlara benzeyen polywell reaktörleridir. şekil olarak şöyle bir şeydir: http://www.radiantmatter....sard-WB6-Coils%5B1%5D.jpg elektromıknatıslar sayesinde yakalanan elektronların hapsedildiği manyetik alana doğru pozitif yüklü iyonlar çekilir. merkeze çekilen iyonların kinetik enerjileri artar ve merkezde çarpıştıklarında füzyon reaksiyonuna sebep olurlar. abd silahlı kuvvetleri tarafından fon sağlanan emc corporation (diğer ismiyle emc2 ya da Energy/matter Conversion Corporation) isimli şirketin bu alanda şu an için aktif çalışmaları olduğu bilinmektedir.

füzyona dair bu miniminicik yazının sonunda ise biraz da bu olayların gerçek hayatta biz normal insanların işine nasıl yarayacağına değinelim. bir kere aklımıza gelebilecek her alanda devrim niteliğinde gelişmeler olacak. yani o kadar fazla ki saymakla bitmez sanırım. en önemlilerinden biri belki de batarya teknolojisi olabilir. şarjı haftalarca ya da aylarca bitmeyen telefonlar ve bilgisayarlar füzyon enerjisi sayesinde hayal olmaktan çıkabilir. tabii bunlar işin güzel ve tehlikesiz yanları. ayrıca bunu biz mi görürüz kimler görür orası bilinmez. umarız bu olay yakın bir zamanda gerçekleşir diyelim ve bitirelim.

iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşip daha ağır bir element oluşturması olayıdır. bu olay güneşimizde doğal olarak sürekli gerçekleşmektedir. füzyon reaksiyonu için yüksek düzeyde ısılara ulaşmak gerekir ve reaksiyon sonucu çok büyük bir enerji elde edilir... faydalı füzyon reaksiyonları;

-döteryum-trityum füzyon reaksiyonu
-döteryum-döteryum füzyon reaksiyonu

fisyondan çok daha kuvvetli bir olaydır. Hidrojen bombasının temeli füzyondur. Her saniye güneşte binlerce füzyon yani "hidrojenlerin birleşip helyum oluşturması" olayı yaşanmaktadır.

iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturması faaliyetidir. bazı bilim insanları tarafından nükleer kaynaşma olarak da adlandırıldığı görülmüştür. genel olarak çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıktığı gözlemlenmiştir.

Çinliler diğer enerji üretim şekillerine göre daha az maliyetle füzyonla enerji üretimi yapabilecek seviyeye geldiklerini belirtmişler. Eğer doğru ise yakın gelecekte harbiden süper güç seviyesine geçerler ve dünya farklı bir çağa girer. Belki bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz bazı şeylerde hayatımıza girer.kim bilir