ITER projesinde görevli bilim insanları ve mühendisler, zırh plakalarının berilyumdan tungstene değiştirilmesi kararının ardından plazma ortamını kirlenmeye karşı korumak amacıyla yeni bir duvar şartlandırma sistemini uygulamaya hazırlanıyor. “Borizasyon” olarak bilinen bu yöntemle plazmaya bakan yüzeylere ince bir bor tabakası uygulanacak.
SÜREKLİ KAPLAMA GEREKİYOR
Yöntem, yaklaşık 10-100 nanometre kalınlığındaki bor tabakasının, özellikle plazma deşarjı sırasında oksijen gibi bozucu unsurları yüzeyde tutmasını hedefliyor. Sistemde hidrojen ve bor bileşiği olan diboran kullanılacak ve helyum taşıyıcı gaz içinde enjekte edilecek.
ITER Duvar Şartlandırma Mühendisi Tom Keenan, “Kanıtlanmış bir teknolojiyle çalışıyoruz ancak bu yöntem ne bu ölçekte ne de tritiyum ortamında daha önce denenmedi. Dolayısıyla oldukça heyecan verici” ifadelerini kullandı.
GÜVENLİK İÇİN YENİ TASARIM
Bor kaplama işlemi, diboranın düşük sıcaklıklı bir plazma ortamında ayrışarak duvarlara bağlanmasıyla gerçekleşecek. Projenin ön tasarımında, 1 kilometreyi aşan gaz hatları, gemi içinde 400 metreye yakın iç hat ve 21 enjeksiyon noktası yer alıyor.
Diboranın zehirli ve patlayıcı özellikleri nedeniyle güvenli depolama ve bertaraf yöntemleri büyük önem taşıyor. Diboran, dışarıda inşa edilen özel bir “gaz kabininde” tutulacak. Artık gazın arıtılması içinse iki seçenek düşünülüyor: Termal bozunma veya kimyasal tuzak.
PROJEDE ULUSLARARASI İŞ BİRLİĞİ
Ekip, anot yerleşiminin kaplamanın homojenliğini nasıl etkileyeceğini modellemek için Almanya’daki ASDEX Upgrade ve Fransa’daki WEST tokamaklarıyla iş birliği yaptı. Sonuçta, vakum kabına dört yeni anot eklenmesine karar verildi.
ITER’de plazma-duvar etkileşimleri üzerine çalışan Tom Wauters, bu süreçte Uluslararası Tokamak Fizik Etkinliği uzmanlarının aktif rol aldığını belirtti.
KAPLAMA SÜRESİ BELİRLENİYOR
Bor tabakasının dayanma süresi hâlen test aşamasında. Mevcut çalışmalar, tek bir kaplamanın 2,5 ila 12,5 hafta arasında etkili olabileceğini gösteriyor. Planlanan maksimum yenileme aralığı ise iki hafta olarak belirlendi.
Diboran arıtma sistemini yürüten mühendis Peter Speller, "Her iki imha yöntemi de daha önce başka tokamaklarda başarıyla uygulandı. Güvenimiz tam" diyerek güvenlik protokollerine vurgu yaptı.
Kurulumun 2028’de başlaması ve sistemin Tritium Binası’na entegre edilmesi hedefleniyor.
