Nüvə Sintezi XXI-ci Əsrin Ən Böyük Elmi Uğuru

Nüvə Sintezi XXI-ci Əsrin Ən Böyük Elmi Uğuru

Enerji mövzusunda bu günə qədər ki ən əhəmiyyətli inkişaflardan biri baş verdi. ABŞ-lı elm adamları füzyon gücü ilə xəyallarına bir addım daha yaxınlaşdılar. Dünyanın ən güclü lazeri ilə laboratoriya şəraitində gerçəkləşdirilən bir nüvə füzyonu təcrübəsində tarixdə  ilk dəfə verilən enerjidən daha çoxu əldə edildi. Dəniz suyu ilə belə işləyə bilən yəni demək olar ki sonsuz bir enerji qaynağı barəsində danışırıq, üstəlik çevrəyə, təbiətə demək olar ki heç bir ziyanı yoxdur.

Bunlar iki anlama gəlir:

1. XXI əsrin ən böyük elmi uğuru ilə qarşı qarşıyayıq
2. Bu elmi uğurun texnoloji uğura çevrilib istifadə edilə bilinməsi uçun daha çox yolumuz var

Lakin bir gün avtomobillərimiz belə bir gücü istifadə edən Mr. Fusion bənzəri motorlarla işləyə bilər və eyni zamanda artıq bu xəyalları qurarkən elmi bir dayanağımız var.

Hətta Dəmir Adam-ın sinəsindəki ark reaktorunu bir gün evimizdə istifadə edə bilərik.

5 dekabr 2022-də ABŞ-ın Kaliforniya ştatında Lawrence Livermor Labarotoriyasındakı alimlər dünyanın ən güclü lazerini istifadə etdilər. Onlar bu 192 lazer şüasını kiçik bir hidrogen qranulunda atom nüvələrinin birləşərək daha ağır nüvə əmələ gətirməsi zamanı meydana gələn reakisyanı başlatmaq üçün istifadə etdilər. Lazerlər 2.05 meqajoul-luq bir enerji ilə hədəflərini vurdular və qranuldan alınan enerji 3.15 meqajoul idi. Yəni 2 qoyduq 3 aldıq. Füzyon elmi sahəsinda hardasa 70 ildir bunu bacarmağa çalışırdılar. Hətta bunun heç vaxt gerçəkləşməyəcəyini boşuna vaxt itkisi olduğunu deyənlərdə var idi. Lakin son illərdə dünyanın əhəmiyyətli yerlərində gedərək artan füzyon təcrübələrində birdən birə ard arda rekordlar qırılmağa başlandı. Bu sahənin keçmişinə baxdıqda ilk dəfə 1991 də rekord qırılıb arıdndan 2020-ci illərə qədər tək tük ilərləyişlər var amma sadəcə 2021-ci ildə 3, 2022ci ildə də 3 rekord qırılıdı və bunların hamısı inkişafa yönəlik rekordlar idi. 5 dekabr tarixində isə nüvə füzyonu yolu ilə ilk xalis enerji əldə etdik.

Yaxşı bəs nüvə füzyonu nədir?

Əvvəlcə nüvədən başlayaq çünki nüvə reaktorlarında onsuzda enerji  alırıq. Sadə dillə desək, nüvə reaktorları atomun nüvəsini parçalayaraq enerji yaradır və buna nüvə fisyonu deyilir. Füzyon isə bunun tam tərsidir kiçik nüvələr birləşərək daha böyük bir nüvə yaradır və bundan enerji əmələ gəlir.

Fisyonda, füzyonda çox böyük bir güc və enerji qaynağıdır amma bu güc nəzarətsiz qaldığında çox təhlükəli ola bilirl hətta bombaya çevrilmə potensialına belə sahib ola bilirlər. Fisyonu düzgün idarə edə bilməsək atom bombası yada Çernobıl kimi faciələrə yol aça bilərik. Füzyondan isə hidrogen bombaları yarana bilər.

Nüvə füzyonu prosesində hidrogen atomlarının nüvələri birləşir və hidrogen kainatda ən çox olan elementdir. Milyard illərdir bütün ulduzlarda hidrogen atomları birləşib heliuma çevrilir. Günəşimizdə buna daxildir. Bu proses nəticəsində meydana gələn işıqla görüb, istiliklə isinirik. Yer üzündəki canlılığın qaynağı bu təbii nüvə füzyon reaktorudur. Eynisini dünyada düzəldib idarə edə bilsək demək olar ki limitsiz enerji qaynağına sahib ola bilərik. Belə bir reaktorun yanacağı məsələn dəniz suyu ola bilər və bu enerji karbon qazı və əmsallarını yaratmadığı üçün təbiətə demək olar ki heç bir ziyanı yoxdur.

Onda bəs niyə hələ də fisyon reaktorlarından istifadə edirik?

Çünki füzyon reaktoru yaratmaq o qədər də asan deyil. 1960-cı illərdən bu yana 50-dən çox ölkədə 1000-dən çox alim bunu bacarmağa çalışsalar da bu çox çətin bir problemdir. Atomları parçalayaraq enerji yaratmaq onları birləşdirərək enerji yaratmaqdan nisbətən daha asandır. Atomları birləşdirmək daha çətin olsa da yaranan enerji çox daha yüksəkdir. İki hidrogen atomunu birləşdirərək helium yaradıb enerji əmələ gətirmək istədiyimizi düşünək. Hidrogen atomunun nüvəsində bir proton var, müsbət yüklü bir parçacıq, eyni proton digər hidrogen nüvəsində də var. Bu parçalar eyni olduqları üçün təbii olaraq birbirlərini itələyirlər onları yaxınlaşdırıb birləşdirə bilmək üçün itələmək lazımdır. İtələmək üçünsə enerjiyə ehtiyacımız var. Bu enerjinin yaratdığı istilik səbəbi ilə bu atomların birləşməkdən başqa yolu qalmır. Bunun üçün verilən enerjilər və yaratdıqları istiliklər və bu enerjinin verilmə müddəti ard arda rekordlar qırır. Bu istiliklər günəşin istiliyini belə keçirdi.

Lakin ilk dəfə 5 dekabrda verilən enerjidən çoxunu aldıq. Dünyanın ən güclü 192 lazerini istifadə etdilər, bütün bunlar işığın 3 metr yol ala biləcəyi vaxtda gerçəkləşdi ki işığın saniyədə 300min km. ilərlədiyini düşünsək bu həqiqətən də çox qısa bir müddətdir. Bu qədər qısa müddətdə qara bibər dənəsi qədər kiçik bir yerdə istilik 100 milyon santiqrat dərəcəyə çıxdı. Dünya atmosferinin 100 milyard qatı təzyiq yaradıldı və beləliklə hidrogen atomlarının birləşdirə bildilər.

Lakin bu hələ ki istifadə edə biləcəyimiz bir uğur deyil, bu elm sahəsində bir uğurdur. Geriyə qalan isə bu uğuru texnologiya ilə birləşdirmək, alimlərin uğurunu mühəndislik uğurlarına çevirməkdir. Bəzi təmkinli alimlər füzyon enerjisini istifadə edə bilmək üçün 10 illərə ehtiyacımız olduğunu deyir. Bəlkə də 2033`də füzyon reaktorunun aydınlatdığı ilk şəhəri görə bilərik.