Füzyon Enerjisi Çok Uzakta mı?
Atom çekirdeklerini yıldızların merkezinde olduğu gibi yoğun sıcaklıkta birleştirerek bol, temiz ve ucuz bir enerji kaynağına kavuşmak, insanlığın düşü. Ancak bunun için, aşılması gereken darboğaz, çekirdek tepkimelerini düzenli olarak gerçekleşecek biçimde denetim altına alınması. Kamuoyunda yaygın olduğu gözlenen kötümserliğe karsı, tokamak makinelerindeki gelişme, bu düşün sanılandan çok daha erken gerçekleşeceği konusunda araştırmacıları umutlandırıyor .
Yıldızların yaptığı gibi hidrojen atomlarını birleştirerek bol ve ucuz enerji elde etmek, teknolojik güçlükler ve yaşanılan düş kırıklıklarına karşın bilim adamlarının rüyalarını süslemeye devam ediyor. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan “tokamak” türü füzyon deney reaktörlerinin daha gelişkin türlerini yapma çabaları sürerken, araştırmacılar bir yandan da köktenci yeni tasarımları deniyorlar. Füzyon enerjisi, yıldızların çok sıcak merkezlerinde (yaklasik 1.5 milyon derece) ve muazzam kütle çekimi alanlarının yarattığı basınç altında ortaya çıkıyor. Bu süreçte iki sıcak ve hafif atom çekirdeği (hidrojen) çarpışarak birleşiyor. Ortaya çıkan ürün, çok hızlı bir serbest nötron ve yeni, enerjik bir atom çekirdeği (helyum). Gerçi insanoğlu, bu enerjiyi termo nükleer silah (hidrojen bombası) denemelerinde çok kısa süreler için elde edebiliyor. Oysa günlük yaşamımızda gereksinme duyduğumuz enerji için bu füzyon yavas, düzenli ve sürekli olmalı. Gereken hammadde de bol. Döteryum okyanuslarda yeterince var. İs, birlestirilecek atomların yeterli yoğunlukta bir arada tutulması ve anlık değil, sürekli bir birlesme (füzyon) süreci sağlanabilmesi.
Füzyon, fizikçilerinin çabalarına sekte vuran, yalnızca yeterli olgunluğa erişememiş teknoloji değil. Deney aygıtlarının bile çok büyük fiyat etiketleri taşıması ve bu nedenle hükümetlerin araştırma fonlarını giderek kısıtlaması da önemli bir darboğaz. Nitekim ABD Kongre’sinin geçen yıl aldığı bir kararla 10 milyar dolarlık Uluslararası Termo nükleer Deney Reaktörü (ITER) projesine ülkenin katkısını veto etmesi bu alandaki araştırmalara büyük darbe vurdu. Füzyon enerjisi alanında hızlı ilerlemeyi engelleyen bir başka öge de, arastırmalar arasında eş güdüm eksikliği ve taban tabana karşı stratejiler. ABD’de füzyon fizikçileri baslıca iki kampa bölünmüş bulunuyorlar. Bunlardan biri Eylemsiz Füzyon Enerjisi (Inertial Fusion Energy=IFE). Bu alanda çalışmalar, küçük bir yakıt tabletinin güçlü lazerlerle bombardıman edilmesi temelinde yürütülüyor. Karsı kamp ise Manyetik Füzyon Enerjisi (MFE) yandaşlarını bir araya getiriyor. Bu gruptaki deneylerde de yakıt, güçlü mıknatısların yarattığı manyetik alanlara hapsedilerek içindeki atomlarin birleştirilmesine çalışılıyor.
ABD Kongresi’nin darbesinden sonra, alanı daha büyük yıkımdan korumak isteyen füzyon fizikçileri, bir işbirliği arayışı içinde Temmuz sonunda Colorado eyaletinin Snowmass kasabasında bir araya gelerek iki hafta süreyle karşılıklı projelerini değerlendirdiler. Ortaya çıkan dostluk ve işbirliği ruhuna karsın araştırmaları bütünleyecek somut bir ilerleme sağlanamadı. Son yıllarda hızla gelişen ve daha çok parasal destek bulan Lazer füzyonu yandaşları hâlâ kendi tuttukları yolun en iyisi olduğu görüşündeler. Buna karşılık daha kalabalık grubu oluşturan manyetik füzyoncular da, lazerin hem çok pahalı hem de düşük etkinlikte bir füzyon aracı olduğu görüşünü koruyorlar.
Füzyon Enerjisinde Yeni Arayışlar
Herkese istediği kadar enerji...Üstelik ucuz. Dahası çevremizi ve atmosferi kirletmiyor. Işıl ışıl kentler, sıcacık evler... İlim adamları insanlığın yüzlerce iyilik düşünü gerçekleştirmek için, yıldızların yaptığını laboratuvarlarda gerçekleştirmeye çalışıyorlar. Ancak mali sorunlar ve eşgüdüm eksikliği ayak bağı olmaya devam ediyor. Gene de ortaya atılan yeni düşünceler, daha ileri tasarımlar önümüzdeki yüzyıl ortalarında meyvelerini verecek gibi görünüyor.
Nükleer Füzyon Teknolojisi ve Türkiye
Doğrusunu söylemek gerekirse, insan "Acaba yanlış mı duydum.." diye geçiriyor kafasından… Nükleer füzyon teknolojisi ve Türkiye!.. Dünyanın en donanımlı laboratuvarlarında, neredeyse sınırsız parasal ve teknolojik olanaklarla desteklenen bilim adamları, ucuz, temiz ve tükenmez bir enerji kaynağı yaratacak makinelerin (reaktör) tasarımıyla uğraşıyorlar. Yapmaya uğraştıkları, koskoca yıldızları taklit ederek. Daha açıkçası, yıldızların merkezlerinde trilyonlarca derece sıcaklıkta gerçekleşen süreçle atomları birleştirme (füzyon) yoluyla enerji elde ederek. Gerçi görmüş olduğumuz gibi atom çekirdeklerini birleştirme yerine parçalayarak da (fisyon) enerji sağlanabiliyor. Üstelik bu yönde tepkimenin başlaması için çok yüksek sıcaklıklarda gerektiriyor. Çünkü atom çekirdeklerini birleştirmek için, aralarında aynı elektrik yükünden kaynaklanan itici gücünü yenecek bir enerji gerekiyor. Oysa atomun parçalanması yönteminde bu sürece aracılık eden nötron, elektrik yükü taşımadığından, yenmesi gereken bir itici gücüyle karsılaşıyor ve dolayısıyla daha düşük enerjilerde de görevini başarıyor. Parçalanma yönteminin kolaylığına karşılık bir sakıncası, ortaya çıkardığı radyoaktif atıkların çok ve uzun ömürlü olmaları. Füzyon enerjisini, güçlüğüne karsın çekici kılansa, temiz ve atıklarının da az olması. Üstelik hammaddesi de bol. Radyoaktif uranyum yerine, evrende en bol bulunan element olan hidrojenin ağır izotopları döteryum ve trityumu birleştirerek, helyuma çeviriyor. Yani fisyonun bir takım zararlı atıkları olmasına karşılık, füzyonun temel ürünü, zararsız (hatta önemli kullanım alanları bulunan) helyum gazı. Döteryum, su içinde 1/6000 oranında bulunan bir madde. Trityum ise, radyoaktif bir madde olan lityumdan elde ediliyor. Füzyon, sayılan nedenlerden ötürü bilim adamlarının, tasarımcıların, hatta politikacıların düşlerini süslüyor. Ancak bu kosulları yeryüzünde olusturmak son derece güç. Dahası, son derece pahalı. Nedeni, istendiği gibi enerji elde edilebilmesi için, hidrojen çekirdeklerinin birlesmesi sürecinin devamlı olması gerekiyor. Oysa günümüzde var olan deney reaktörlerinde füzyon, çok kısa süreler için sağlanabilmektedir.
Dünyadaki kontrollü nükleer füzyon üzerindeki araştırmalar, ilk kez 1958 yılında Cenevre'de düzenlenen, Birleşmiş Milletlerin atom enerjisinin barışcıl amaçlarla kullanılması ikinci konferansında tartışıldı ve zamanın en büyük füzyon makinesi olan, Ingiltere'nin Harwell Laboratuvarında geIiştirilen ZETA:ya büyük ilgi gösterildi. Konferansta aynı zamanda, nükleer füzyonun ekonomik bir ene~i çıkışına ulaşılmasından önce, sıcak ve yoğun plazmalann özelliklerinin daha iyi anlaşılması gereği vurgulandı. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansının (IAEA) 1961 de Salzburg'da düzenlediği 1 .Uluslararası Konferanstan sonra, Ingiltere Atom Enerjisi Kurumu desteğiyle Culham'da 1965 yılında düzenlenen 2. lAEA Konferansında Rus bilim adamı L. A. Artsimovich ve arkadaşlan, Rusca kelimelerin baş harflerinden türetilmiş Tokamak kavramını ortaya attılar. Daha sonraki yıllarda dünyadaki birçok ulusal füzyon Iaboratuvarlannda tokamak araştırmalanna başlandı ve aralannda bilgi alışverişi amacıy1a işbirliği giderek yoğunlaştı. Bunun bir sonucu olarak, 9 Kasım 1991 de, Avrupa Birliğinin ortak projesi JET (Joint European Tokamak)' de, iki yll sonra Amerikanın Princeton Iaboratuvarındaki TFTR (l:hermonuclear Fusion Test Reactor)'de ve 1995 yılında da Japonya'nın JT-60U'de olmak üzere üç ayrı tokamak makinesinde, füzyon gücü reaktörüne ilk adım olarak, sistemdeki giriş ve kayıp enerjilerinden daha büyük bir enerjinin üretildiği anlamına gelen, Q=1 düzlüğe Çıkış (breakeven) noktasına ulaşılarak, yeryüzünde kontrollü bir yapay güneş oluşturulması yolunda, insanlığın temiz ve tükenmez bir nükleer ene~iye kavuşabileceğini gösteren, büyük bir mesafe katedilmiş oldu.
Türkiye'de, nükleer füzyon araştırmalanna, dünyadakine paralel olarak 1960 yılında, Istanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Atom ve Çekirdek Fiziği Kürsüsünde, şu anda kendisini saygı ve rahmetle andığımız, değerli ve onurlu hocamız, merhum Prof. Dr. Fahir Yeniçay önderliğinde başlandı. O tarihte henüz tokamak kavramı tanımlanmamış olmakla beraber, haıa şu anda güncelliğini koruyan, önce; eksenel toroidal manyetik alan uygulanmadan, Toroidal Dinamik Pinç (TDP) makinesi [1] ve daha sonra; programlanabilir manyetik alanlı Yüksek Beta Tokamak (YBl) makinesi [2] çalışmalarına başlandı. Bu arada, eğitim faaliyetleri kapsamında, üç M.Sc. ve bir Ph.D. çaIışması da sonuçlandırıldı. Ülkemizde ilk kez bu konuda çalışma başlatıldığı için, bilgi alışverişi amacıyla, Max Planck Enstitüsü-Almanya, Cambridge Üniversitesi, Culham Laboratuvarı, Ingiltere ve Nükleer Araştırma Merkezi-Polonya gibi zamanın önde gelen Iaboratuvarları ile yoğun bilgi alışveriş faaliyetlerine girişildi. Unutmamak gerekir ki, o dönemde; Amerika, Avrupa, Japonya ~e Rusya'daki tokamaklar ile TDP ve YTP makinelerinin standart deneysel verileri açısından pek büyük fark yoktu.
Türkiye'de ilk ve Dünya'da yedinci sırayı alan mp makinesinin; toroidal pyrex vakum odası, 35 cm büyük ve 5 cm küçük yarıçaplarında idi. Döteryum gazı kullanarak, TDP de elde edilen tipik deneysel referans verileri: primer akımı 25-50 kA, plazma akımı 1 0-16 kA, elektron yoğunluğu 1014-1015 cm-3, electron sıcaklığı 40 70 eV, poloidal alan 2-3.5 kG, plazma korunma zamanı 45 m s, toplam giriş enerjisi 2. 7 kJ (60 MW darbe kipQ, beta (plazma kinetik basıncı/manyetik baskl) %40-50, verim %18-30, füzyon ene~isi 490-810 J (10.9-17.8 MW darbe kipi), nötron yoğunluğu = 10' cm-3 (45 I1S}', nötron enerjisi 2.48 MeV, plazma akım kanalının biçimi helisel ve karşıIık m=1 kipi şeklinde idi.
Yapımı 1966 yılında tamamlanan YBT makinesinin toroidal kuartz vakum odası ise, 50 cm, büyük ve 6 cm küçük yançaplı idi. Elde edilen jjpik deneysel referans verileri: kullanılan gaz döteryum, primer akımı 25-50 kA, plazma akımı35 kA, elektron yoğunluğu 1 0'4 cm3, elektron slcakIığı 60-90 eV, toroidal manyetik alan 3.5 kG (tersine dönmüş , hilal ve eğri olan şekillenme), poloidal manyetik alan 2.5 kG, plazma korunma zamanı 150 m s, toplam giriş enerjisi 2.7 kJ (18; MW darbe kipi), beta %20-30, verim %22-30; füzyon enerisi 494-943 J (3.96-6.3 MW darbe kipi ), nötron yoğunluğu = 6x104 cm-3 (150 m s)-1, nötron enerisi 2.52 MeV ve kararsızlık m=O kipinde idi. Karşılaştırma sonucunda, hilal biçiminde programlı manyetik alanlar kullanılması hali de, geleneksel alanların kullanıldığı duruma göre, çok daha uzun kararlılık zamanlarına ulaşılabileceği deneysel olarak kanıtlandı.
1970 yılında deneysel füzyon Çalışmalarına Ankara'da, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK Nükleer Füzyon Laboratuvarında Ortadoğu Teknik Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümüyle işbirliği çerçevesinde; 775 sayılı AEK projesi olan ''Magnetron Enjeksiyonlu bir Demet-Plazma Sistemi'' geliştirilerek, enerjik elektron demeti yardımı ile plazmanın oluşturulması ve ısıtılması mekanizmalan incelendi . Yerli yapım, eş eksenli elektrostatik mercek ve bölgesel manyetik alanlı elekton demet sisteminde; sürekli şekllde oluşturulan enerjik elektron demetinin boyuna enerjisi en çok 1.5 keV olup demet hidrojen gazı içinden geçirildiğinde elde edilen plazmanın yoğunluğu Ise 107 cm3 ile 1010 cm-3 arasında değişti. Demet yoğunluğu, deneysei koşula bağlı olarak, 5x108 cm3 e kadar yükselebildi. Deneyler sırasında, plazma frekansı, elektron siklotron frekansı ve iyon siklotron frekansı ile armoniklerine yakın, sırasıyla karakteristikı W1, W2 veW3 frekansları, daha sonra bu frekanslann sönümü saptanarak, plazma daigası iie manyetik alan etkisiyle oluşan iyon siklotron dalgalarından, plazmaya enerji aktarımı yolu ile, plazmanın elektron ve iyon slcaklıkları olarak 100 eV ve 2 eV'a yakın değerler bulundu.
1974-1975 dönemi, lAEA' nin araştırma burre Hollanda'nın Amsterdam FOM Enstitüsün, Rölativistik Elektron Demeti (RED) ile plazın ısıtılması deneylerine katıldıktan sonra yurda dönüşte, kollektif iyon hızlandırması, kısa süve güçlü X ışını üretimi, enine uyarılmış atmosferik (TEA) iie serbest (free) elektron Iaserlerinin tetiklenmesi ve güçlü mikro-dalga üretimi giçok geniş bir uygulama alanı bulunan RED teknoIojisinin yerli olanaklarla yurdumuza kazanası amacıyla incelemeler yapıldı. Bu konuda eğitim ile birlikte RED uygulamaları amacıyla bir Tesla Hılandırıcı (RTH) sistem olan Mini-RED-1 projesine başlandı. RTH; enerji birikimi için bir kondansatör bataryası, yağ tanklı Tesla tipinde bir transformatör, bir darbe biçimlendirme iletim hattı, kontrollü iki kıvılcım aralığı ve bir Alan Emisyonu Diyod'undan (AED) ibarettir.
Yükleme gerilimi 150 kV, elektron demet akımı 3.5 kA, elektron demet süresi 20 ns olan Mini-RED-1 makinesinden elde edilen RED'in, atmosferdeki yayılma karakteristiğinin saptanması amacıyla, termolüminesans dozimetreler kullanıIarak, yatay ve düşey bileşenleri ölçüldü ve radyasyon histerizisleri incelendi. Böylece, atmosfer basıncında, enine oluşturulan elektrik alanlar yardımıyla, denetimli ve yüksek akımlı boşalmalar gerçekleştiriierek, TEA Iaserlerinin yapılması için iik adım atılmış oldu. Bu kapsamda, darbe rejiminde çalışan bir argon-iyon Iazeri de gerçekleştirildi .
Özel tasarımlı, yapraklı (foii) ve yapraksız (foiiIess) AED iie; reflex triyod, polietilen vakum odası ve farklı diyod polarizasyonları glbi yapılarda, iyon hızlandırması mekanizması deneysel olarak incelendi. Yüksek empedanslı ve yapraklı AED için; elektrik alan iie akım Iimitlemesi arasındaki korelasyon saptandıktan sonra, yüklü iletim hattl, işaret ve dalga şekillenmeleri ile AED nun flziğini tanımlayan, sistemin bir nümerik modeIi yapıldı. Daha sonra, Mini-RED-I makinesinin gücünün yükseltilmesi amacıyla Mini-RED-II makinesinin kurulması için, yapraklı ve yapraksız AED, geçitli (gated) kipi özel yüksek geriiim yağ tankı, Tesla transformatörü, gliserin yalıtımlı darbe biçimlendirme iletim hattı ve dereceli halkalı (graded discs) vakumla yalıtılmış AED' un ayrı ayrı yapımları tamamlanarak, yükleme gerilimi 350 kV; elektron demet akımı 3.5 kA ve süresi 20 ns olan Mini-REB-II makinesi kuruldu ve çalıştırıldı. Mini-REB-II makinesi, yersizlik nedeniy1e sökülerek, bu durumda bekletildi ve şu sırada ODTÜ Fizik Bölümünde yeniden kurulması için hazırlıklar devam etmektedir.
1980-1985 yılları arasında, DPT desteğiyle, kullanılan gazın türüne bağlı olarak bazı nükleer taneciklerin (proton, döteron, alfa, nötron) hızlandırılması amacıyla “Çok Yönlü bir Nükleer Tanecik Üreteci'' başlığı altında bir Yoğun Plazma Odağı (Dense Plasma Focus) (YPO) projesi üzerinde çalışıldı . Füzyon düzenekleri arasında YPo sistemleri, geleneksel hızlandıncılara nazaran çok daha basit şekiide nükleer tanecik hızIandırma olanağına sahip olduklanndan ve hatta çok yüksek güçlü YPo sistemleri ile güçlü IaserIerin sürülmesi ve flsyon yakıt transmütasyonu uygulamalannda kullanıldığından büyük önem taşır. Oldukça basit bir yapıya sahip olan YPO sistemi, bir kondansatör bataryasında toplanmış olan enerjinin özel yapılı eş eksenli bir elektrod sisteminde denetimli şekilde boşaltılması esasına dayanır.
Proje kapsamında, tamamen yerli olanaklarIa Mather tipinde geliştirilen YPO-I sistemi, 1.0 kJ'lük kondansatör bataryası, denetimli kıvılcım aralığı, iç ve dış elektrod yarıçaplanyla uzunluğu değiştirilebilen eş eksenli hızlandırıcı tüneli ile gerekli elektronik denetim ve ölçümler için; hızlı manyetik sonda, Rogowsky bobinleri, Faraday kabı, ışıldama sayacı, polaroid kamera, osiIoskop gibi alt tanı sistemlerinden ibarettir. Yoğun plazma odağı boşalması fazında; farklı plazma tabakalarını şekillendirmek için, değişik anod ve katod elektrod geometrileri kulianıldı, batarya gerilimi ve gaz basıncı arasındaki ilişki sistematik deneyler sonucunda saptanarak, anod üzerindeki hasar desenlerinden, plazma odağındaki iyonlara göre ters yönde hızlanan elektronlarda rölativistik özellikler görüldü. Sistemden RED'in muhtemel çıkış bölgeleri saptanarak, YPO sistemlerinin ayni zamanda 2-3 MeV enerjili, darbe tipi RED üreteci olarak da kullanılablleceği anlaşıldı.
YPO'da döteryum gazı kullanılması halinde, D-D reaksiyonu sonucunda meydana gelen nötronları aktivasyon analizi yöntemi ile ölçmek amacıyla özel bir orantılı sayıcı sistemi geliştirildi. Boşalmanın sıkışma fazında, anod bölgesindeki plazmanın odaklanması sırasında, yoğunIuğun katıların yoğunluğuna kadar yükseldiği düşünülerek, bu yoğun plazmanın bir tablet olarak değerlendirilmesi araştırıldı. Bu kapsamda, tablet bölgesi uzatılarak örneğin bir Iaser-tablet füzyon reaktörü için çok kutuplu bir YPO elektrod sistemi kuruldu. Ayrıca YPO-I maklnesinin gücünün yükseltilmesi için YPO-II makinesinin bileşenleri tamamlandı fakat yine yer sorunu nedeniyle sökülmüş durumda bekletildi. Şu anda ODTÜ Fizik bölümünde sistemin kurulması için hazırlıklar devam etmektedir.
Tokamak sistemlerinin yanısıra, yeni alternatif bir manyetik korunma sistemi olarak Spheromak kavramı, daha basit yoldan füzyon reaktörüne varma açısından önem taşır. Spheromak; bir plazma hacmindeki manyetik akı yoğunluğu ile ayni hacim içindeki vektör potansiyeli çarpımının entegrali anlamına gelen manyetik helisite prensibinin, topolojik yorumu ile elde edilen bir biçimdir. Manyetik helisite ideal şekilde bir magnetohidrodinamik (MHO) invaryantdır. J.B.TayIor, MHO teorisine, kuwetten bağımsız (force free) denge yahut minimum ene~i hali ilkesi iŞIğında, yeni bir görüş getirmiştir. Pratikte, eş eksenli bir plazma topuyla daha önce biçimlendirilmiş bir spheromak, akı koruyucusuna itildikten sonra korunmaktadır. Oysa, IAEA nın bir araştırma kontratı desteğiyle geliştirilen sistemde, C-topu olarak isimlendirilen manyetik sürmeli plazma topu, akı koruyucusunun içine yerIeştirildiği için, spheromak akı koruyucusu içinde biçimlenir ve C-toplarının sayısı arttıkça buna bağlı olarak spheromağın gücü de yükselir. Üstelik, C-topunun plazma kuşağındaki şok dalgasıyla ısıtılmış sıcak (70-100 eV) elektronları, plazma kuşağı halkasının oluşturduğu manyetik alanla etkileşerek, helisel bir plazma akımı meydana getirir. Sonuç olarak, spheromak biçimlenirken toroidal ve poloidal manyetik alanlar da dışardan uygulanmaksızın akı koruyucusu içinde kendi kendilerine bağlanır. Bu mekanizma, Taylor ilkesine iyl uyum sağlar.1986 yılında IAEA'nın Kyoto'da düzenlediği uluslararası konferansda, Ankara spheromak'ı olarak Iiteratüre geçen SK/CG-1 makinesinin üstün yanları arasında; a) Oeneysel koşullar değiştirilerek, spheromak, küresel pinç ve küresel tokamak türünde değişik kompakt torları oluşturulması mümkündür. b) C-topu yardımıyla, akı koruyucusunda demet plazma etkileşmeleri ve bu kapsamda plazmanın ısınması yönünden önemli olan, karakteristik frekanslarda dalgalar oluşarak, dalgalardan plazmaya enerji aktarılabilir. c) spheromak akı koruyucusu içinde oluşturulduğundan, kondansatör bataryasından daha yüksek verimle enerji dönüşümü olur. d) Spheromak plazması başlangıçta şok ısıtmasıyIa termalize olur. e) biçimlenme ve bağlanma fazında, diğer eş-eksenli plazma toplu sistemlerde görülen geometrik deformasyon, C-toplu sistemde minimum düzeydedir. f) C-toplannın sayısı akı koruyucusu çevresinde arttırılabildiğinden, simetri bozulmadan reaktör ölçümüne varılabilir. Eş eksenli plazma enjektörü ile biçimIendirilen spheromak sistemlerde ise, top sayısı ikiden fazla arttırılamaz. g) Sürekli kararlı ve yan kararlı çalışma moduna geçilerek reaktör ölçeğine ulaşılabilir.
Spheromak projesini geliştirmek amacıyla çalışmalar; küresel tokamağa doğru yönlendirildi. Küresel tokamağın, spheromak ve toka. mak'dan en önemli farkı; büyük yarıçap R'in plazma yarıçapı ap ye oranı ile tanımlanan görünüm oranı (aspect ratio) A=R/ap <2.5 ve plazma çevresindeki güvenlik faktörü (safety factor) q(a)=a pB/RB> 1 ile karakterize edilir. Burada, B. ve B. sırasıyla toroidal ve poloidal manyetik alan şiddetlerini gösterir. Bu bir anlamda, Z düşey ve R yatay eksenlerle tanımlanan düzlemde oluşan sıcak plazma çekirdeğinin kutup noktalarından çekilerek uzatılmış biçimidir. Böylece, yeni eşgüdümlü bir IAEA araştırma kontratı ile, AST (Alternative Spherical Tokamak) makinesi tasarlandı, kuruldu ve çalıştırıldı. Elde edilen sonuçlar, periyodik olarak düzenlenen Uluslararası ve Avrupa füzyon enerjisi toplantılarında sunuldu.
Kaynaklar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder