II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

ulunur. Son denklemde cs≈10 6 m/s alınmıştır. (17) denklemi ET füzyonu için
Lawson ölçütü kabul edilebilir. Yakıtın füzyona uğrama oranının ise:
ρR
Φb≅ 60 + ρR
olduğu gösterilebilir. Burada ρR, kg/m 2 birimindedir.
153
Kapsülün dış yüzeyine gönderilerek sıkıştırmayı başlatan lazer ya da x ışınına
güdümleyici adı verilmektedir. Güdümleyici enerjisinin tamamı ateşleme enerjisi
olarak kullanılamamakta, bir kısmı değişik nedenlerle kaybedilmektedir.
Ateşlemeyi sağlamanın en basit yolu olarak, sıkıştırma aşaması sonunda D-T yakıtının
tamamının füzyon koşullarına getirilmesi düşünülebilir. Bu yola hacimsel
ateşleme denilmektedir. Ancak yapılan hesaplamalar hacimsel ateşlemenin çok
yüksek güdümleyici enerjisi (≈60 MJ) gerektirdiğini ortaya koyduğundan hacimsel
ateşleme bir seçenek olarak düşünülmemektedir.
Güdümleyici enerjisini tayin eden iki faktör vardır. Bunlarda birincisi yakıtı ısıtmanın,
onu sıkıştırmaktan daha fazla enerji gerektirdiğidir. İkincisi ise sıcak malzemenin
sıkıştırılmasının, soğuk malzemenin sıkıştırılmasına göre daha fazla enerji
gerektirdiğidir. Bu faktörler göz önüne alınarak sıkıştırma aşamasında güdümleyici
enerjisinin ekonomik kullanımını sağlamak üzere sıcak nokta kavramı geliştirilmiştir.
Bu kavrama göre güdümleyici enerjisini verirken yakıt içeri doğru giderek artan
hızla hareket eder. Bu sürecin sonunda yakıtın iç kısmı, dış kısmına göre daha yüksek
sıcaklığa ulaşır. Tipik değerler olarak, iç kısım sıcaklığı yaklaşık 5-10 keV iken
dış kısım yaklaşık 1 keV sıcaklığındadır. Sıcak iç kısım dış kısma göre daha az
yoğundur. İç kısım yoğunluğu 10 5 kg/m 3 iken dış kısım 8x10 5 kg/m 3 ’ten daha yüksek
yoğunluğa sahiptir.
Sıcak nokta kavramında füzyon merkezdeki sıcak noktada başlar. Sıcak noktanın
çapı yaklaşık 1 μm’dir ve 100-200 ps’lik bir ömrü vardır. Sıcak noktada başlayan
füzyon daha dışardaki bölgelere doğru hızla yayılır. Sıcak nokta kavramı kullanılarak
güdümleyici enerjisini yaklaşık 1-2 MJ düzeyine düşürmek mümkündür. Bunun
temel nedeni sıcak nokta seçeneğinde çok yüksek sıcaklığa çıkartılan kısmın hacimsel
ateşleme durumuna göre çok daha küçük olmasıdır. Ayrıca dış kısmın daha
yüksek yoğunlukta olması, dağılma sürecini yavaşlatarak tutuklama zamanının
artmasını sağlamaktadır.
(18)