British Columbia Üniversitesi'nde (UBC) görevli araştırmacılar, bir paladyum hedefine döteryum yakıtını elektrokimyasal olarak yükleyerek nükleer füzyon oranlarını artırmanın yenilikçi bir yolunu geliştirdi. Nature'da yayınlanan bir çalışmada detaylandırılan bu yaklaşım, geleneksel yüksek sıcaklık füzyon tekniklerine daha erişilebilir bir alternatif sunuyor.
Ekip, "Thunderbird Reaktörü" adını verdikleri, özel olarak tasarlanmış, masaüstü boyutunda bir parçacık hızlandırıcı ve elektrokimyasal reaktör kullandı. Bu cihaz, plazma itici, bir vakum odası ve bir elektrokimyasal hücreyi içeriyor. Bu bileşenler, plazma daldırma iyon implantasyonu ve elektrokimyasal yükleme yoluyla paladyum hedefine döteryum yüklemesini kolaylaştırıyor.
Sadece bir voltluk bir elektrik akımı uygulayarak, araştırmacılar 800 atmosferlik basınç altında üretilenlere eşdeğer bir döteryum yükleme yoğunluğu elde ettiler. Bu elektrokimyasal yöntem, hedefi yalnızca plazma alanıyla yüklemeye kıyasla ortalama %15'lik bir döteryum-döteryum füzyon oranı artışı sağladı. Deney net enerji kazancı sağlamasa da, bu spesifik teknikler kullanılarak döteryum-döteryum nükleer füzyonunun ilk gösterimini temsil ediyor.
Projenin sorumlu yazarı Profesör Curtis P. Berlinguette, "Umarız bu çalışma, füzyon biliminin devasa ulusal laboratuvarlardan çıkarılıp laboratuvar tezgahına getirilmesine yardımcı olur" dedi. Bu araştırma, 2019'da Nature'da yayınlanan ve daha fazla araştırma gerektiren alanları vurgulayan soğuk füzyonu yeniden inceleme çabalarına dayanıyor.
Thunderbird Reaktörü'nün tasarımı ve elektrokimyasal yükleme tekniği, füzyon araştırmalarını daha erişilebilir hale getirme ve sürdürülebilir füzyon enerjisi geliştirmeyi ilerletme yönünde umut verici adımlar olarak görülüyor. Bu yöntem, geleneksel füzyon enerjisi araştırmalarının temelini oluşturan devasa mekanik sıkıştırma veya yüksek sıcaklık plazma sınırlamalarına başvurmadan, füzyon reaksiyonlarına elverişli yoğunluklarda yakıt yüklemek için ölçeklenebilir ve tekrarlanabilir bir yol oluşturuyor.
Elde edilen füzyon reaksiyonları, nükleer füzyon olaylarının güçlü göstergeleri olan nötron emisyonlarının doğrudan tespitiyle değerlendirildi. Bu ilerlemeler, daha fazla araştırma grubunun füzyon araştırma araçlarına daha kolay erişim sağlamasıyla inovasyonu hızlandırabilir ve füzyon araştırmaları için daha erişilebilir ve yinelemeli araştırma aşamalarına doğru bir geçişi temsil eder.