Fransa’da inşa edilen uluslararası füzyon reaktörü ITER, plazma saflığını korumak için kapsamlı bir gaz hattı altyapısı hazırlıyor. Proje ekibi, reaktör içinde oluşabilecek kirliliği önlemek amacıyla yüzeylere ince bir bor tabakası uygulayacak. Bu kapsamda reaktör binasında toplam uzunluğu 1,5 kilometreyi bulan yeni bor gazı hattı devreye alınacak.
Tungsten Kullanımı Yeni Arıtma İhtiyacını Ortaya Çıkardı
ITER, reaktör içindeki kaplamalarda berilyum yerine daha yüksek sıcaklıklara dayanıklı olan tungsten kullanmaya başladı. Bu değişiklik, füzyon plazmasıyla temas eden yüzeylerde metal safsızlıklarının artmasına yol açabileceği için yeni bir temizlik yöntemi geliştirilmesini zorunlu hâle getirdi. Mühendisler, bu sorunu çözmek amacıyla plazmanın temas ettiği alanlara nano ölçekte bor katmanı yerleştirmeyi planlıyor. Uygulanacak bor tabakasının, zararlı elementleri yakalayarak plazmanın kararlılığını koruması ve enerji kayıplarını azaltması bekleniyor.
Yeni sistemde, hidrojen ve bor içeren kimyasal bir bileşik olan diboran gazı kullanılacak. Helyum taşıyıcı gazına düşük oranda karıştırılan diboran, reaktör içerisine 21 farklı noktadan enjekte edilecek. Enjeksiyon sonrası gazın parçalanmasıyla birlikte yüzeylerde ince bir bor tabakası oluşacak.
Bu kaplamanın doğru şekilde uygulanabilmesi için reaktör içinde özel bir borulama sistemi kurulacak. Binanın içinde yer alacak toplam gaz hattı uzunluğu 1 kilometreyi geçerken, vakum kabı içinde yaklaşık 400 metrelik özel boru hattı döşenecek.
Bor kaplamanın sık aralıklarla yapılması gerekeceği için sistemin dayanıklılığı farklı testlerle sınandı. Çin, Almanya ve Fransa’daki diğer tokamak reaktörlerinde yürütülen deneylerle, anot sisteminin uzun vadeli kullanıma uygunluğu ve kaplamanın eşit dağılması değerlendirildi. Test sonuçlarına göre ITER’in vakum kabına dört yeni anot yerleştirilmesi planlandı. Yapılan simülasyonlar, bor kaplamanın etkisini 2,5 ila 12,5 hafta arasında koruyabildiğini gösterdi. Bu nedenle işlem her iki haftada bir tekrar edilecek şekilde planlandı.
Tehlikeli Gazlar İçin Özel Depolama Sistemi Kurulacak
Yüksek risk taşıyan diboran gazı, reaktör dışında yer alacak özel bir gaz kabininde muhafaza edilecek. Sistemin güvenli çalışabilmesi için kullanılmayan gazın etkisiz hâle getirilmesi gerekecek. Bu amaçla iki yöntem öne çıkıyor: Termal bozunma ya da kimyasal emilim. Her iki yöntem de geçmişte farklı tokamak projelerinde başarıyla uygulanmıştı.
Yeni sistemin kurulumuna 2028 yılında başlanması öngörülüyor. ITER’in mevcut altyapısında yer açma çalışmaları şimdiden başlatılmış durumda. Sistem tamamlandığında, reaktörün daha kararlı ve temiz plazma üretmesine katkı sağlaması bekleniyor.
ITER, dünyanın en büyük deneysel füzyon reaktörü olma özelliğini taşıyor. Tesis, ticari enerji üretiminden ziyade bilimsel araştırma amacıyla çalışıyor. Projeye Çin, Avrupa Birliği, Hindistan, Japonya, Güney Kore, Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri dâhil olmak üzere yedi büyük taraf katılıyor. Yeni bor kaplama sistemi, füzyon enerjisinin güvenli ve sürdürülebilir hâle gelmesinde önemli bir adım olarak görülüyor.
