Akademik Veri Yönetim Sistemi
Adıgüzel A. (Yürütücü), Özcan V. E., Kaya Ü., Türemen G., Dirican A., Yeltepe E., et al.
Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2025 - 2027
Bu projede, füzyon teknolojilerinin
gelişimine katkıda bulunmak amacıyla, KAHVELab bünyesinde yapılan
doğrusal proton hızlandırıcıdan alınan 2 MeV proton demeti ile trityum
(T) üretilmesi hedeflenmektedir. Protonlarla ışınlanan bir Lityum-7
hedeften p(7Li,n)7Be (Eeşik=1.88 MeV, Q=−1.64 MeV) reaksiyonu sonucu
nötron akısı elde edilecek, bu nötronlar ile ışınlanan bir Lityum-6
hedeften ise n(6Li,t)4He (Eeşik=0 MeV, Q=4.75 MeV) reaksiyonu
aracılığıyla trityum alınacaktır. Ana hedef, füzyon, enerji üretimi ve
tıbbi uygulamalar için kritik öneme sahip olan trityumun ülkemizde ilk
kez bir hızlandırıcı sisteminde sürdürülebilir ve verimli bir şekilde
üretilmesini sağlamaktır.
Projemiz, öncelikle yenilikçi bir Li hedef tasarımı geliştirerek
başlayacaktır. Bu hedef, yüksek proton demeti yoğunluğuna dayanacak ve
etkili bir şekilde ısının dağılmasını sağlayacak şekilde
tasarlanacaktır. Hedefin tasarımı, termal analizler ve bilgisayar
simülasyonları kullanılarak optimize edilecektir. Hedef yapılacak olan
vakum odası içine yerleştirilecek, proton demeti önünde x ve y eksenleri
boyunca hareketli ve gerektiği durumda su soğutmalı olacaktır.
İkinci aşama, proton demeti ile hedefin ışınlanmasını içermektedir. Bu
işlem sırasında üretilen nötronlar, 6Li ile etkileşerek trityum
üretecektir. Nötronların etkileşimi ve trityum üretimi, detaylı parçacık
taşıma simülasyonları ile analiz edilecektir. Burada çevre güvenliği
açısından tedbir alınması ve hedef odasının kurşunla yalıtılması
gerekecektir.
Üçüncü aşama, ışınlanmış hedefin işlenmesi ve oluşan trityumun
miktarının ölçülmesidir. Hedefin işlenmesi sırasında, miktarı hassas
bir şekilde belirlenen trityumun güvenli ve etkili bir şekilde
ayrıştırılması hedefi de göz önünde bulundurulacaktır. Ayrıca, süreç
sırasında oluşabilecek radyoaktif atığın yönetimi ve bertarafı için
stratejiler geliştirilecektir.
Füzyondan enerji üretimine yönelik uzun vadeli projelerde ihtiyaç
duyulacak trityumun lityum battaniyeler ile elde edilmesi
düşünülmektedir. Ancak bu battaniyeler için çeşitli denemelerin
yapılacağı ITER projesi dahi trityumunu kendi üretemeyecektir. Bu
bakımdan projemiz, trityum üretimi ve yönetimi ve trityum katkılı füzyon
hedef malzemelerinin araştırılması açısından ülkemizde tasarım-benzetim
ötesinde deneysel bilgi birikimi oluşmasına temel oluşturacak
niteliktedir. Füzyon yakıtı olmanın ötesinde, tıbbi uygulamalar ve
ülkemizde TENMAK NÜKEN bünyesinde geliştirilen betavoltaik pillerdeki
gibi yüksek teknolojili ürünlerde kullanım alanı bulunan trityumun yerli
imkanlarla üretimi mümkün olacaktır. Proje kapsamında geliştirilecek
olan teknolojiler, uzun vadede ulusal enerji güvenliğimiz ve
hızlandırıcı alanındaki yerli yeteneklerimize de önemli katkısı
olacaktır.