Bugün öğrendim ki: İlk füzyon güç cihazına neden "Perhapsatron" dendi? İşte ilginç sebep

Z-pinch

[düzenle]

Ana makale: Z-pinch

Bir diğer yaklaşım ise Birleşik Krallık'ta geliştirilen "pinch" (sıkıştırma) konseptiydi. Manyetik şişe yaklaşımlarının aksine, pinch cihazlarında gerekli manyetik alan plazmanın kendisi tarafından oluşturuluyordu. Plazma elektriksel olarak iletken olduğu için, içinden bir akım geçirildiğinde bir indüktif manyetik alan meydana gelirdi. Bu alan, Lorentz kuvveti aracılığıyla iletkeni sıkıştirmeye çalışırdı. Plazma söz konusu olduğunda ise bu kuvvet, plazmayı ince bir filamandır (iplikçik) haline getirerek "sıkıştırırdı". Akımın çok büyük olması gerektiği için pinch cihazları, plazmayı uzun süre hapsetmeyi hedeflemiyordu. Bunun yerine, hızlı bir şekilde füzyon koşullarına ulaşmayı ve ardından ortaya çıkan sıcak ürünlerden enerji elde etmeyi amaçlıyorlardı.

Pinch tekniği, hem doğrusal hem de toroidal pinch makinelerini araştıran George Paget Thomson ve Moses Blackman tarafından 1946 yılında patentlendi. Jim Tuck, bu kavramlarla ilk kez Ocak 1947'de Harwell'daki Atom Enerjisi Araştırma Tesisi'nde düzenlenen bir toplantıda tanıştı. Tuck, Thomson-Blackman'ın çalışmalarını inceledi ve bu çalışmaların füzyon koşullarına ulaşamayacağı, ancak deneysel bir sistem olarak ilgi çekici olacağı sonucuna vardı. Oxford Üniversitesi'ndeki Clarendon Laboratuvarı'nda çalışan Tuck, deneysel bir cihaz için finansman ayarladı ve montajına başladı. Cihaz henüz tamamlanmadan, Chicago Üniversitesi'nden (Illinois) gelen bir iş teklifiyle ABD'ye çekildi.

Birleşik Krallık'taki diğer ekipler çalışmalarını sürdürdü. Thomson, fikirlerini Stanley (Stan) W. Cousins ve Alan Alfred Ware'e aktardı; onlar eski radar ekipmanlarını kullanarak doğrusal bir pinch cihazı topladılar ve 1947'de operasyona başladılar. Takip eden deneylerde, kısa bir borunun etrafına sarılmış bir solenoid aracılığıyla plazmaya hızla boşaltılan enerjiyi depolamak için büyük kapasitör bankaları kullanıldı. Bu deneyler, plazmanın gerekli füzyon koşullarına ulaşacak kadar sıkışmadan veya ısınmadan çok önce parçalanmasına ve boru duvarlarına çarpmasına neden olan bir dizi dinamik istikrarsızlığı gözler önüne serdi.

Chicago'da kısa bir süre geçirdikten sonra Tuck, "Super" projesi (hidrojen bombası) üzerinde çalışmak üzere Los Alamos tarafından işe alındı. Burada, döteryum-trityum füzyon reaksiyonunun nükleer kesit alanını hesaplama görevi verildi. Bu çalışma, Tuck'ın füzyon enerjisine olan ilgisini canlı tuttu ve 1951 yılına kadar bir süre bu konuyu üzerinde düşündü.

Tuck, Los Alamos'ta ABD'li araştırmacıları İngiliz çalışmalarından haberdar etti. Bu noktada Lyman Spitzer, stellarator konseptini tanıtmış ve enerji birimleri arasında fon arayarak bu fikri yaymaya başlamıştı. 1951'de Spitzer, tasarımı için ABD Atom Enerjisi Komisyonu'ndan (AEC) fon talep etti. Tuck, Spitzer'ın coşkusundan şüphe duyuyor ve onun agresif geliştirme programını "inanılmaz derecede iddialı" buluyordu. Tuck, pinch yöntemine dayalı, çok daha az agresif bir program önerdi. Her iki isim de Mayıs 1951'de Washington, D.C.'de fikirlerini sundu. Temmuz ayında Spitzer 50.000 dolar aldı, Tuck ise fon almadan gönderildi. Geri kalmak istemeyen Tuck, Los Alamos direktörü Norris Bradbury'i takdir bütçesinden kendisine 50.000 dolar ayırmaya ikna etti.

Konseptin ilk denemede çalışacağına hala ikna olmamıştı; bu nedenle Stanislaw Ulam'ın katkılarıyla bu yaklaşıma "Perhapsatron" adını verdi. Tuck küçük bir ekip kurdu ve çeşitli yerlerden bulduğu parçalar ile bütçe parasını kullanarak 1952/53 yıllarında ilk Perhapsatron'u inşa etti. Perhapsatron, yerel bir cam atölyesinde üretilen toroidal bir boru kullanıyordu. Toroidun merkezinde ise gazın içine akım indüklemek için kullanılan büyük bir trafo demir nüvesi bulunuyordu.