1989: Bir kavanozda füzyon iddiası

Bu hedef doğrultusunda 1989’da dünya, bilim tarihinin en çarpıcı ama aynı zamanda en tartışmalı açıklamalarından birine tanık olmuştu. Utah Üniversitesi’nden iki elektrokimyacı, Martin Fleischmann ve Stanley Pons, basının karşısına geçerek sıradan bir cam kavanozda nükleer füzyon gerçekleştirdiklerini duyurarak bilim dünyasını sarsmıştı. Ağır su, platin anot ve paladyum katot kullanılarak yürütülen bu deneyin, sınırsız ve temiz enerji çağını başlatabileceği iddia edilmişti.

Fleischmann–Pons deneyinin temelinde, paladyumun hidrojen izotoplarını absorbe etme kapasitesi yatıyordu. İkili, sıradan bir cam hücre içine ağır su (D₂O) doldurmuş ve bunun içine paladyumdan yapılmış bir katot ile platinden bir anot yerleştirmişlerdi. Ardından elektroliz uygulayarak döteryum çekirdeklerinin paladyum kafes içinde birleşerek enerji açığa çıkardığını iddia ettiler. Teorik olarak, çekirdekler bu yoğun ortamda birbirine olağanüstü derecede yaklaşabilir, aralarındaki Coulomb itmesini aşarak füzyon tepkimesi gerçekleşebilirdi. Eğer doğruysa bu, enerji alanında devrim anlamına gelecekti. Milyonlarca derece sıcaklığa gerek kalmadan, küçük bir masaüstü düzenekle sınırsız ve temiz enerji üretilebilirdi.

Ama bilimde “dünyayı değiştirecek keşifler” için son derece güçlü ve somut kanıtlara ihtiyacınız vardır. Nitekim Fleischmann ve Pons’un deneyi de çok geçmeden çığır açıcı bir keşiften hayal kırıklığı yaratan bir skandala doğru yol almaya başlamıştı. Çünkü deney başka laboratuvarlarda tekrarlandığında aynı sonuçlar bir türlü elde edilemiyordu (LK-99 süper iletkenini hatırladınız mı?) Beklenen nötron ve gama ışını gibi füzyon ürünleri tutarlı şekilde gözlemlenememiş ve orijinal deneydeki ısı ölçümünün de hatalı olduğu ortaya çıkmıştı. Dolayısıyla soğuk füzyon rüyası birkaç ay içinde bilimsel bir skandala dönüştü ve Fleischmann–Pons deneyi, erken ve doğrulanmamış iddiaların sembolü haline geldi.

36 yıl önceki skandaldan faydalanmak

Kanada’daki Britanya Kolumbiyası Üniversitesi (UBC) araştırmacıları, geliştirdikleri elektro-kimyasal yöntemle füzyon sürecinde önemli bir engeli aşmayı başardı. UBC araştırmacıları, geliştirdikleri elektro-kimyasal yöntemle döteryum yüklemesini artırarak füzyon olasılığını yükseltti.

Araştırmacılar, masaüstü boyutunda tasarlanmış özel bir Thunderbird reaktörü kullandı. Reaktörün üç ana bileşeni var: plazma itici, vakum odası ve elektro-kimyasal hücre. Deneyde paladyum hedefin bir yüzü plazma alanı ile diğer yüzü elektro-kimyasal hücre ile döteryumla yüklendi.

En dikkat çekici buluş ise bu sürecin enerji verimliliğinde ortaya çıktı. Ekip, yalnızca 1 volt elektrikle, normalde 800 atmosfer basınç gerektiren miktarda döteryum yüklemeyi başardı. Bilindiği üzere füzyonun en zorlu aşamalarından biri de reaksiyonu başlatmaktır. Araştırmacılar bu sayede füzyon olasılığını ortalama yüzde 15 artırdıklarını söylüyor.

Her ne kadar bu yöntem henüz net bir enerji kazancı sağlamasa da araştırmacılar, bunun pratik füzyon reaktörleri için önemli bir adım olduğuna inanıyor. Deneyin en önemli farkı ise 1989’daki hatalı çalışmalardan farklı olarak sonuçların ısı artışı değil, nötron çıktısı üzerinden doğrulanması oldu.

Araştırmanın yazarlarından Profesör Curtis P. Berlinguette, “Bu çalışmanın füzyon bilimini dev ulusal laboratuvarlardan laboratuvar tezgahlarına taşımasına yardımcı olmasını umuyoruz. Yaklaşımımız, nükleer füzyon, malzeme bilimi ve elektrokimyayı bir araya getirerek, hem yakıt yükleme yöntemlerinin hem de hedef malzemelerin sistematik olarak ayarlanabileceği bir platform oluşturuyor.” dedi.