Adı olmayan belge
Nükleer füzyon enerjisi hayalleri, dolandırıcılar ve yaralı bir ördek. Güneşin enerjisini şişeye koyma, her zaman 20 yıl ileriye ertelenir.
[Charles Seife] tarafından | 3 Ocak 2013, saat 5:00, ABD Doğu Saati
Fransızca metin, PDF formatında
Kriyozat, ITER'in boşluk odasını ve süperiletken mıknatısları çevreleyen, temelde çok büyük bir buzdolabı görevi gören, boşlukla kapalı bir kap olarak işlev görür. Paslanmaz çelikten, 50 mm ile 250 mm arasında kalınlıkta yapılacaktır. Yapı 8.500 m³ kapasiteye sahip olacak. Boyutları 29,4 metre çap ve 29 metre yükseklikte olacak. Ağırlığı 3.800 tonun üzerinde olacak ve bu da tarihin en büyük paslanmaz çelikten yapılmış vakum şişesi olacak.
Sadece birkaç hafta önce, füzyon üzerine çalışan bir grup araştırmacı, kimse gerçekten inşa edileceğini düşünmeyen, ve inşa edilse bile muhtemelen çalışmaz bir makine tasarlamak için Güney Kore parası kullandı [ve bu makine çalışırsa bile işe yaramayacak]. Bu da Fransa'daki inşa edilecek ya da edilmeyecek olan makineye göre biraz daha alay konusu hâline getiriyor ve bu makine, bir gün inşa edilse bile, orijinal amacı için kullanılmayacak. Eğer füzyon enerjisi hikâyesinin biraz tuhaf olduğunu tahmin ettiyseniz, haklısınız.
Bir yandan, nükleer füzyon enerjisi hikâyesi, gezegenin enerji sorunlarını çözmeye çalışan deliler, dolandırıcılar, naifler ve idealistlerle dolu. Bunların en ünlülerinden biri, Martin Fleischmann geçen yıl hayatını kaybetti. Bir arkadaşı Stanley Pons ile birlikte, laboratuvarında bir deneyde hidrojeni helyuma dönüştürdüğünü düşündü, ama hiç aklına gelmedi ki, eğer başarılı olsaydı, reaksiyondan çıkan ışıma nedeniyle kendisi ve arkadaşları buharlaşmış olacaklardı. Fleischmann ilk değil: Alman bir göçmen olan Ronald Richter, Juan Perón'un sarayında karışıklıklara karışmış, Fleischmann'ı yaklaşık dört on yıl önce geçmişti. Yeni bir dolandırıcı olan Andrea Rossi da sonuncusu olmayacak.
Nedeni kolay görünüyor: Kağıt üzerinde, füzyon enerjisinin neredeyse sınırsız potansiyeli var. Füzyon, hafif atomları bir araya getirerek daha ağır atomlar, örneğin helyum gibi, oluşturarak devasa miktarda enerji açığa çıkarır. (Temelde füzyon, aksine, ağır atomları, örneğin uranyum gibi, daha hafif atomlara ayırmak olan füzyonun tam tersidir.) Füzyon, güneşin enerjisini sağlayan süreçtir ve bu kadar etkili bir süreçtir ki, dünyada insanlık için tüm enerji ihtiyaçlarımızı, temelde sonsuza dek karşılayacak kadar atom yakıtı var. Sorun şu ki, bu atomları birbirine yeterince güçlü çarpıştırmak gerçekten çok zordur. Bu atomların reaksiyonu başlatması için onlarca veya yüz milyon derece Celsius gibi aşırı yüksek sıcaklıklara ulaşmaları gerekir. Ama yakıtı ısıttıkça, yoğunlaştırılmış tutmak gerekir. 100 milyon derece sıcaklıkta bir plazma, her yöne patlamak ister, ancak reaksiyonun devam etmesi için onu kapalı tutmak gerekir. Peki, bu şişeyi nasıl yaparsınız? Güneşin şişesi, yerçekimi. Güneş, dünyamızın kütlesinin 300.000 katı kadar büyük olduğu için, devasa bir yerçekim alanı oluşturur. Bu alan ve bu kuvvetler, yanıcı hidrojeni sıkıştırır ve her yöne dağılmasını engeller. Ama güneş kadar büyük bir kütle, yani yerçekimini sağlayacak bir kütleye sahip olmaksızın, başka yollar bulmak gerekir.
Çalışan bir yöntem, bir atom bombasını şişe olarak kullanmaktır. 1 Kasım 1952'de Amerika, Pasifik'teki Elugelab adasını gezegen yüzeyinden silmek için füzyon enerjisini kullandı. "Ivy Mike" testinin merkezindeki cihaz, temelde büyük bir soğuk ağır hidrojen deposuydu. Bir ucunda, Nagasaki bombasına benzer bir plutonyum bombası vardı. Bu bomba patladığında, yakıtın sıkıştırılmasını, milyonlarca dereceye kadar ısınmasını ve şişeye sıkıştırılmasını sağladı. Bir saniyenin bir kesri içinde, dünyada bir güneşin gücü ateşlendi. Hiroşima'yı yok eden bomba yaklaşık 15 kiloton TNT'ye eşdeğerdi. Ivy Mike ise yaklaşık 10 megaton, yaklaşık 700 kat daha güçlüydü. Bu tür cihazlar için teorik olarak bir üst sınır yoktur, isterseniz daha büyük olabilirler. (Sovyetler 1960'ların birinde 50 megatonluk bir canavar patlattı.)
Bu cihaz çalışır, ama gezegenin enerji ihtiyaçları için oldukça kötü bir çözüm. Füzyon silahını, güvenli bir elektrik üreticiye dönüştürmek zordur. Bu, füzyon bombasından yararlanmamış olduğumuzu anlamına gelmez. Ivy Mike'nın "Dr. Folamour" babası Edward Teller, füzyon silahlarının barışçıl amaçlar için kullanılabilmesini dünyaya ikna etmeye çalıştı: hava durumunu kontrol etmek, şist gazı çıkarmak, Alaska'da kaya kütlesinde bir liman açmak hatta ayı parçalamak. Evet, Edward Teller, kendi kelimeleriyle, "bunun ne tür pertürbasyonlar yaratabileceğini görmek için ayı parçalamak" istiyordu.
Teller'in sınırsız füzyon enerjisi hayali onunla birlikte ölmedi. Teller'in eski oyun alanı olan Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, şimdi 4 milyar doların üzerinde bir maliyetle, daha çok "Ulusal Ateşleme Tesisi" (National Ignition Facility - NIF) olarak bilinen bir füzyon projesinin merkezinde yer alıyor. Amacı, bir bezelye büyüklüğündeki bir hidrojen pulunu, bir ayıracı bile kırmızı ve heyecanlı yapacak kadar büyük bir lazerle sıkıştırmak. Hedef, lazer tarafından yerleştirilen enerjiden daha fazla füzyon enerjisi üretmek. Ve NIF bilimcileri, 2010 yılında başarıya ulaşacaklarını tahmin ettiler... sonra, 2012'nin Ekim ayında başarılı olacaklarını söylediler... sonra, NIF, Livermore bilimcilerinin başarı tahminlerinin tamamen yanlış olduğunu gösterdi. (Fransız karşılığı Megajoule projesi.)
Bu, mükemmel bir skor. Livermore, 1970'lerin sonundan beri lazerle füzyonun yakın başarısını tahmin etti ve her zaman tüm tahminlerini korkunç bir şekilde başarısız oldu. Aslında, eleştirmenler (ben de dahil) uzun süredir NIF'in füzyon enerjisi kaynağı olarak gösterilmesinin saçma olduğunu söylediler. Lazer, nükleer silah araştırmaları için tasarlandı, enerji üretmek için değil. (Ve silah araştırmaları için bile iyi bir iş çıkarmayacak.) Yine de Livermore'daki bilimciler, maliyeti yüksek lazer araştırmalarının, bir şekilde füzyon enerjisi üretmeye devam edeceğini iddia ediyorlar, hatta başarı şansını Rube Goldberg'dan daha korkunç bir şekilde sunuyorlar. (Puan sayanlar için, en son proje, eğer finanse edilirse, yine korkunç bir başarısızlık olacak.)
Livermore, füzyonu aşırı satan tek yer değil. 1955'te lazer icat edilmeden önce, fizikçiler füzyon enerjisinin 20 yıl içinde isteğe bağlı kullanılabilir olacağını tahmin ettiler. O dönemde, bir milyonlarca derece sıcaklıkta bir hidrojen bulutunu, bir atom bombası patlatmadan kapalı tutmanın tek yolu devasa mıknatısları kullanmaktı. O dönemde, dünyadaki bilim insanları, güçlü elektromanyetik alanlarla yanıcı hidrojen bulutlarını kapatıp ısıtmak için makineler tasarlamaya çalıştılar. Bu planlar beklenen şekilde işe yaramadı, onlarca on yıl boyunca başarısız girişimlerden sonra, manyetik şişeler yine de çok sızdı. Yine de, füzyon enerjisi hâlâ elde edilebilir gibiydi.
Manyetik füzyon sadece Amerikalılar için değil, Sovyetler, Almanlar, Japonlar, İngilizler için de vardı; araştırmada önemli olan herkes, gelecek birkaç on yıl içinde elektrik şebekesini besleyebilecek bir manyetik füzyon programına sahipti. Bu, 1985'te Cenevre'de yapılan Amerika-Sovyet zirvesinde değişti. Reagan ve Gorbachov, ülkelerimizin birlikte füzyon enerjisi arayışına katılacağını kararlaştırdı. Kısa sürede, önemli herkes, ITER adı verilen devasa bir manyetik füzyon şişesi inşa etme çok milyarlık projesinin içindeydi.
ITER kadar çarpık bir şeyi yaratmak için gerçekten uluslararası bir çaba gerekir. Ama eğer sadece ITER projesinin kendi hikâyesini izlerseniz, projenin arka planında ne kadar sarsıntı yaşandığını hiçbir fikriniz olmaz. 1980'lerde ve 1990'ların başlarında maliyet aşımına dair epik savaşlar hiç bahsedilmez. ITER'in bütçesini yiyen ulusal füzyon projelerinde çalışan bilim insanlarının, uluslararası projeyi çökertmek için arka planda çalıştıklarına dair hiçbir işaret yok. (Ve başarılı oldular: 1998'de ABD proje dışı kaldı, bu da tüm projeyi tekrar çizim masasına döndürdü.) ITER'in boyutlarının çarpıcı şekilde küçültülmesine dair hiçbir iz yok. Ayrıca, daha ucuz olan yeni makinenin, orijinal ITER'in "sürekli alevlenme ve yanma" hedefine ulaşamayacağına dair bir kabul de yok. Bu, bir füzyon reaksiyonunun sonsuza dek sürdürülebilir olmasıdır.
ABD'nin çekilmesinin ardından, kalan ortaklar toplandı ve ekonomik bir tasarıma ve minimum bütçeye odaklandılar. ABD daha sonra geri döndü ve inşaat ekipleri Fransa'da reaktörün sitesinde temel çalışmalarına başladı. Ama bu cesur gelişmelerine rağmen, canlandırılan proje, orijinal ITER projesinin başına gelen aynı güçler tarafından çökertiliyor. Minimum bütçe (ABD'nin projeyle birlikte gelirken yaklaşık 5 milyar dolar olarak tahmin edilmişti) Falstaff gibi büyüdü (son tahmin 20 milyar dolar), ve her yıl, tamamlanma tarihi sürekli erteleniyor. (İnternet Wayback Machine'e hızlı bir bakış, tarihlerin akışını gösteriyor.)
Şu anki ITER'in yeniden doğuşu, orijinal projenin alevler içinde yıkılışını izleyen herkes için çok tanıdık bir trajediyi andırıyor. Önce maliyetler gökyüzüne çıkıyor ve plan kayması yaşanıyor, sonra kaçınılmaz olarak ABD, bütçesinin payını karşılamakta zorlanmaya başlıyor. 2008 yılında ABD yetkilileri, bütçelerin sıkışık olmasından dolayı, ITER projesinin öngörülen maliyetlerinden kendi payımızı karşılamakta zorlanacağımızı Kongre'ye bildirdi. Bütçeyi kapamak için Enerji Bakanlığı, ulusal füzyon programımızı büyük ölçüde daralttı, ama yine de para yeterli değil. (Dianne Feinstein, Mart ayında Enerji Bakanı Steven Chu'ya sordu: "Eğer [ITER] için devam edersek, 300 milyon dolarlık [yaklaşık yıllık katkı] kaynağımız nereden gelecek?" Chu'nun cevabı: "Sayın Senatör, bu çok önemli bir soru, biz de bunu sorduk.") Tabii ki, bütçeleri yok edilen ulusal füzyon uzmanları panik halinde.
Bu bağlamda, Princeton Plasma Physics Laboratuvarı'nın Güney Kore ile birlikte bir füzyon reaktörü tasarlamak için çalıştığını duyurması, füzyon topluluğunda hâkim olan kaosu gösteriyor. PPPL bilimcileri, 2030'larda bir milyar wattlık bir füzyon prototip tesisine ulaşacaklarını vaat ediyor (20 yıl içinde!), ITER projesinden gelen veriler olmadan. Çünkü ITER projesinin temel amacı, bir füzyon gösteri tesisinin tasarlanmasına katkı sağlamaktır. Bu durumda, 20 milyar dolarlık proje neredeyse gereksiz görünüyor. (Hiçbir iç çatışma hissi olmadan, ITER sitesi bile bilimcilerin 2017'de bir prototip elektrik santralı tasarımı tamamlayacaklarını öne sürüyor, bu da ITER'in bağlanmasından iki yıl önce, ve aynı anda füzyon santralının geleceği için ITER'in ne kadar kritik olduğunu vurguluyor.)
Bu tarihe göre, geleneksel bilimcilerin hayalini peşinde koşan, füzyon enerjisini elde etmek için geleneksel olmayan yollara yönelen, kırılgan füzyon hayalleriyle ya da para birikimiyle zekâsından daha fazla olan girişimcilerin yarattığı sistemlerin peşinde olan, fanatik tutkunların bu yöne çekilmesini anlamak kolay. Geleneksel bilimciler, bu hayal peşinde 60 yıl boyunca, tutulmayan bir çiçek takımı ve bir yığın hayal kırıklığı bıraktı. Ve şimdi, onlara inanmak istiyorsak, 60 yıllık çalışmanın ardından, temiz ve neredeyse sınırsız füzyon enerjisi hâlâ 20 yıl ileriye erteleniyor. Bu tempoyla, hiçbir zaman değişmeyecek.