Füzyonda tarihi an: Plazma yoğunluk sınırı ilk kez aşıldı
Çin’in “yapay güneş” olarak bilinen nükleer füzyon deneyi, füzyon plazmasının yoğunluk sınırını aşmanın bir yolunu buldu. Araştırmacılar, manyetik hapsi kullanan füzyon cihazlarında yüksek yoğunluklu çalışmanın önünü açabilecek önemli bir fiziksel mekanizmayı ortaya koydu.
Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Hefei Fizik Bilimleri Enstitüleri bünyesindeki Plazma Fiziği Enstitüsü, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ile Fransa'daki Aix-Marseille Üniversitesi'nin de aralarında bulunduğu kurumların ortak yürüttüğü çalışma, Science Advances dergisinde yayımlandı. Deneyler, Deneysel Gelişmiş Süperiletken Tokamak (EAST) üzerinde gerçekleştirildi.
Tokamaklar, yüksek sıcaklıktaki plazmayı güçlü manyetik alanlarla hapsederek kontrollü nükleer füzyon tepkimeleri üretmeyi amaçlayan halka biçimli cihazlar olarak biliniyor. Plazma yoğunluğu ise füzyon verimliliğini doğrudan etkileyen en kritik parametrelerden biri. Bugüne kadar, belirli bir yoğunluk eşiğinin aşılması durumunda plazmanın kararsızlaştığı ve cihaz duvarlarına zarar verebilecek şekilde kontrolden çıktığı kabul ediliyordu.
Bu çalışmada araştırmacılar, plazma–duvar etkileşimini açıklayan kendiliğinden örgütlenen yeni bir teorik model geliştirdi. Model, sınır bölgesindeki safsızlıkların yol açtığı ışınım kararsızlığının yoğunluk sınırını tetiklediğini gösterdi. Bu bilgiye dayanarak yapılan deneylerde plazma yoğunluğu güvenli biçimde sınırın ötesine taşındı ve "yoğunluk-sız bölge" olarak adlandırılan yeni bir rejime yönlendirildi.
Bilim insanlarına göre bu sonuçlar, tokamaklarda yüksek yoğunluklu ve daha verimli füzyon çalışmaları için kritik bir dönüm noktası niteliği taşıyor.