CSU LABORATUARINDA, LAZERLE ISITILAN NANOTELLER, KAYDEDİLEBİLİR MİKRO ÖLÇEKLİ NÜKLEER FÜZYON ÜRETİLDİ

mikro ölçekli nükleer füzyon üretildi

(Colorado State University’de mikro ölçekli füzyon deneylerinde kullanılan hedef oda (ön) ve ultra yüksek yoğunluklu lazer (arka). Kredi: Gelişmiş Işın Laboratuvarı)

     Nükleer füzyon, güneşte, iki hafif elementin (hidrojen) birleşerek daha ağır elementlere (helyum) dönüşerek güneşin enerjisini ortaya çıkaran süreçtir.

     Düzenli nanotellerin dizilerini ısıtmak için kompakt ama güçlü bir lazer kullanan CSU (Colorado State University) bilim adamları laboratuvarda mikro ölçekli nükleer füzyon gerçekleştirdiler. Füzyon işleminden kaynaklanan nötron atomik parçacıklarının üretimi için rekor oluşturma verimliliğine ulaşmışlardır. Çalışma “Nature Communications” adlı bilimsel dergide yayınlanan bir makalede detaylandırılmıştır. Çalışmanın liderliğini, Prof. Jorge Rocca yapmaktadır.

     Lazerle çalışan kontrollü füzyon deneyleri, tipik olarak stadyum büyüklüğündeki binalarda, yüz milyon dolarlık lazerlerle yapılır. Buna karşılık, Rocca’nın araştırma ekibi, sıfırdan inşa ettikleri ultra hızlı, yüksek güçlü bir masa üstü lazer ile çalıştılar. Görünmez tellerin hedefini ışınlamak için hızlı, darbeli lazer kullanılarak güneşteki koşullara yaklaşan son derece sıcak, yoğun plazmalar oluşturuldu. Bu plazmalar füzyon reaksiyonları, helyum ve enerjik nötronların yanıp sönmesini sağlarlar.

     IŞINLANAN NANOTELLER

     Ekip, aynı malzemeyle geleneksel düz hedefleri kullanan deneylerden yaklaşık 500 kat daha iyi bir lazer enerjisi birimi başına rekor sayıda nötron üretmiştir. Lazerlerinin hedefi, döteryumlanmış polietilen adı verilen bir malzemeden yapılmış bir dizi nanoteldi. Malzeme yaygın olarak kullanılan polietilen plastiğe benzer, ancak ortak hidrojen atomlarından daha ağır bir hidrojen atomu olan döteryum kullanıldı.

     Çalışmalar, Düsseldorf Üniversitesi (Almanya) ve CSU'da yoğun bilgisayar simülasyonları ile desteklendi.

     Füzyon nötronlarının verimli bir şekilde küçük bir ölçekte yapılması nötron bazlı görüntülemede ve nötron problarının materyallerin yapısı ve özellikleri hakkında bilgi edinmesine yol açabilir. Sonuçlar aynı zamanda ultra yoğun lazer ışığının madde ile etkileşimlerini anlamada da katkıda bulunur.

     

     

mikro ölçekli nükleer füzyon üretildi

(Sol üst: Hizalanmış döteryumlanmış polietilen nanotellerin bir taramalı elektron mikroskobu görüntüsü. Diğer paneller, ultra-yoğun lazer darbesiyle ışınlanmayı takiben hızla patlayan nanotellerin 3-D simülasyonlarıdır. Kredi: Gelişmiş Işın Laboratuvarı)

Çeviri:Celal DEMİRTAŞ

Kaynak:Colorado State University

Yayınlama tarihi: 15.03.2018