Lazerle ısıtılan nano-tellerle mikro nükleer füzyon oluşturuldu

ABD'nin Colorado Üniversitesinden bilim insanları "dötoryumlanmış polietilen" adı verilen özel bir nano malzemeyle ürettikleri, gözle görülmeyen nano-tel dizilerini, özel olarak tasarlanmış yüksek güçlü bir masaüstü lazeriyle ısıtarak mikro ölçekte başarılı bir nükleer füzyon deneyi gerçekleştirdi.

Araştırmacılar deney için bir plastik bileşeni olan polietileni oluşturan hidrojen atomlarını, daha ağır bir bileşen olan dötoryum atomlarıyla değiştirdi. Daha sonra bu atomları odaklanmış yüksek güçlü lazerle ısıtarak nükleer füzyonun ortaya çıkacağı sıcak plazmayı oluşturdu.

Deney sonucunda dötoryum atomları kaynaşarak helyum atomları oluştururken, "füzyon" tabir edilen kaynaşma süreci çok sayıda enerjik nötron parçacığını ortaya çıkardı. Deneyde lazerle ısıtma için harcanan enerjiye kıyasla rekor miktarda nötron parçacığı üretildi.

Mikro ölçekte elde edilen bu verimliliğin, nükleer füzyonla üretilen nötron parçacıklarıyla görüntüleme yapılmasının ve maddenin yapısı ile özelliklerinin araştırılmasında kullanılmasının önünü açabileceği kaydedildi. 

Nükleer enerji iki tür tepkimeyle ortaya çıkıyor. Atom çekirdeğinin parçalanmasıyla (fizyon) ortaya çıkan tepkime türü, nükleer santrallerde enerji üretmek için ve nükleer silah yapımında kullanılıyor. Atomların kaynaşmasıyla (füzyon) ortaya çıkan tepkime ise çok yüksek sıcaklık değerlerinde gerçekleştiğinden, yapay olarak yaratılması oldukça maliyetli işlemleri gerektiriyor.

Bu sebeple füzyon deneyleri, uluslararası konsorsiyumların ve büyük bilim kurumlarının yüz milyonlarca dolar harcadığı dev projelerle yürütülüyor. Bu tür deneyler genelde nükleer füzyon sırasında ortaya çıkan devasa enerjiyi kullanılabilir hale getirmeyi amaçlıyor.  

Deneyin sonuçları "Nature Communications" dergisinde yayımlandı.