Oyun Odasına Yıldız Yerleştiren Dallaslı Okul Çocuğu

Ağır hizmet tipi vakum odasının içindeki mor parıltı, bir gece lambası veya süslü bir LED şeridi değildi. Bu, yüzeyi Manchester'da serin bir günü andıracak kadar soğuk gösterecek sıcaklıklarda yanan plazmaydı. Dallas'taki bir banliyö evinde, on iki yaşındaki Aiden McMillan arkasına yaslanmış, dört yıllık tutkusunun nihayet pişmeye başlamasını izliyordu. Minecraft oynamıyor veya TikTok'ta gezinmiyordu; atomları birbirine çarptırıp yapışıp yapışmayacaklarını görmeye çalışıyordu.

Çoğu çocuk sekizinci yaş günü için bir bisiklet alır. Aiden McMillan ise bir vakum pompası ve yüksek voltajlı bir transformatör istedi. Akranları uzun bölmeyi öğrenirken, Aiden eBay'de ikinci el bilimsel bileşenleri tarıyor ve Ataletli Elektrostatik Hapsetme (IEC) mekaniği üzerine çalışıyordu. Dört yıl sonra, boş odalarında nükleer füzyonu gerçekleştiren seçkin ve gizli bir hobi sahipleri topluluğu olan 'Fusioneers'e resmen katıldı. Bu, çoğu doktora öğrencisinin devasa bir hibe ve teknisyen ekibi olmadan dokunamayacağı bir mühendislik başarısıdır.

Açık olmak gerekirse, Aiden dünyanın enerji krizini bir hafta sonunda çözmedi. Bu, mahalleyi çalıştırabilecek bir enerji santrali değil. Aslında, üretebileceğinden çok daha fazla elektriği duvardan çeken devasa bir enerji oburu. Ancak mesele bu değil. Görünür evrendeki her yıldıza güç veren aynı süreç olan füzyon için gerekli koşulları, bir konutun posta kodu içinde sağlamak, teknik bir azmin çarpıcı bir göstergesidir.

Vakum pompaları ve harçlıklar

Bir nükleer reaktör inşa etmek, bir LEGO kılavuzunu takip etmek kadar basit değildir. Aiden'ın projesinin merkezinde bir Farnsworth-Hirsch Fusor'u yer alıyor. Eğer bu size 1950'lerden kalma bir bilim kurgu çizgi romanından fırlamış gibi geliyorsa, bunun nedeni teknolojinin aslında televizyonu icat eden kişi olan Philo Farnsworth tarafından patentlenmiş olmasıdır. Uluslararası konsorsiyumlar tarafından inşa edilen devasa, milyarlarca dolarlık tokamakların aksine bir fusor, iyonları kaynaşana kadar birbirine itmek için yüksek voltajlı elektrik alanları kullanan nispeten basit bir cihazdır.

Gerçek zorluk sadece parçalara sahip olmak değil, onların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlamaktır. Vakum sızıntıları, bir füzyon meraklısının düşmanıdır. Bir contadaki mikroskobik tek bir boşluk bile deneyi mahvederek yüksek teknolojili reaktörünüzü pahalı bir kağıt ağırlığına dönüştürür. Aiden, 'sıcak' bir denemeye girişmeden önce boru tesisatçılığı, elektrik mühendisliği ve radyasyon koruması gibi karanlık sanatları öğrenmek zorunda kaldı. Bu, çoğu yetişkinin ilk altı ay içinde başarısız olacağı bir sabır ustalık sınıfıdır.

Neden bir sonraki 'Radyoaktif İzcİ' değil

Bir reaktör inşa eden bir çocuktan bahsettiğinizde, insanlar hemen David Hahn'ı düşünür. 1990'larda, 'Radyoaktif İzcİ' olarak ünlenen Hahn, duman dedektörlerinden gelen amerikyum ve kamp fenerlerinden gelen toryumu kullanarak kulübesinde bir üretken reaktör yapmaya çalıştı. Sonunda mahalleyi radyasyona boğan bir Superfund sahası yarattı ve sonunda EPA tarafından kapatıldı. Ancak Hahn'ın yaptıkları ile Aiden McMillan'ın başardığı arasında temel bir fark vardır: Fisyon (bölünme) ve Füzyon (birleşme).

Hahn fisyonla, yani ağır ve kararsız atomları bölmekle uğraşıyordu. Bu kirli, radyoaktiftir ve bir acemi için inanılmaz derecede tehlikelidir çünkü kolayca kapatamazsınız. Aiden ise füzyon yapıyor. Hidrojenin ağır izotoplarını, özellikle döteryumu alıyor ve onları helyuma dönüşmeye zorluyor. Füzyon, uranyum veya plütonyumla ilişkili uzun ömürlü, kötü radyoaktif atıkları içermez. Aiden düğmeyi kapattığında, reaksiyon durur. Kendi 'evde denemeyin' tehlikeleri olsa da, doğası gereği daha güvenlidir.

Bir fusordaki birincil riskler nükleer erime değil, yüksek voltaj ve süreç sırasında üretilen X-ışınlarıdır. Bu iyonlar odanın içinde hızla hareket etmeye başladığında, duvarlara çarparlar ve radyasyon yayarlar. Aiden, hobisinin ailesinin tek bir öğleden sonra ömür boyu sürecek diş röntgeni radyasyonu almasıyla sonuçlanmamasını sağlamak için kurşun zırh inşa etmek zorunda kaldı. İşte bu güvenlik bilinci düzeyi, meşru bir genç bilim insanını pervasız bir tamirciden ayırır.

Atomik başarı sertifikası

Aiden şu anda ergenliğe girmeden önce bunu başaran çok kısa bir insan listesinin parçası. 2018'de 12 yaşında füzyona ulaşan en genç kişi olan Jackson Oswalt'ın izinden gidiyor. Bu çocuklar yaşın önemsiz olduğu bir alanda faaliyet gösteriyor. Fusioneer forumlarında, verileriniz para biriminizdir. Nötron sayılarınız sağlamsa, kimse yatma vaktinizin gelip gelmediğiyle ilgilenmez.

Bu topluluk, bilimin nasıl yapıldığına dair büyüleyici bir değişimi temsil ediyor. On yıllar boyunca nükleer fizik, Los Alamos veya CERN gibi devasa devlet laboratuvarlarının tek alanıydı. Bugün internet ve atıl durumdaki endüstriyel ekipmanların mevcudiyeti sayesinde, on iki yaşındaki bir çocuk bir zamanlar Manhattan Projesi gerektiren çalışmaları tekrarlayabiliyor. Bu, büyük bilimin demokratikleşmesidir ve her seferinde bir oyun odasında gerçekleşiyor.

Kavanozdaki bir yıldız gerçekten işe yarar mı?

İnternetin, "Ne anlamı var?" diye soran alaycı bir köşesi var. Bu ev yapımı reaktörler ürettiklerinden binlerce kat daha fazla enerji tükettiği için iPhone'unuzu şarj etmeyecek veya iklimi kurtarmayacaklar. Eleştirmenler bunun sadece çok pahalı, çok tehlikeli bir fen projesi olduğunu savunuyor. Ancak bu bakış açısı, Aiden'ın yaptıklarının ikincil değerini görmezden geliyor. Şu anda, Helion Energy ve Commonwealth Fusion Systems gibi şirketlere milyarlarca dolar akıtılarak ticari füzyonda ustalaşmak için küresel bir yarış içindeyiz.

Füzyondan koyduğumuzdan daha fazla enerji elde etmek olan 'net kazanç' sorununu sonunda çözecek insanlar, tıpkı Aiden gibidir. Onlar, çocukluklarını vakum basınçları ve iyon ızgaralarına takıntılı bir şekilde geçirenlerdir. Aiden, on iki yaşında bir reaktör inşa ederek, çoğu mühendislik mezununun 25 yaşına kadar sahip olamayacağı işlevsel bir plazma fiziği anlayışı kazandı. Sadece yüksek voltajlı oyuncaklarla oynamıyor; medeniyeti gerçekten kurtarabilecek bir endüstride kariyer için eğitim alıyor.

Dahası, bu küçük ölçekli fusorların pratik kullanımları da var. Mükemmel nötron kaynaklarıdırlar. Profesyonel bir ortamda, tıbbi izotop üretimi veya derin uzaya gidecek uydu bileşenlerinin radyasyon sertliğini test etmek için kullanılabilirler. Aiden'ın ev tipi versiyonu bir kavram kanıtı olsa da, gezegendeki en sofistike teknolojilerin temel taşıdır.

Plazmanın arkasındaki ebeveynler

Belki de bu hikayenin en az takdir edilen kahramanları Aiden'ın ebeveynleridir. Muhtemelen köşesinde hala bir oyuncak sandığı olan bir odadaki vakum odasından 30.000 volt elektrik geçirmesine izin vermek, belirli bir tür sinir gerektirir. Çoğu ebeveyn, halıyı lekeleyebilecek kimya setlerinde sınırı çizer. McMillanlar, oğullarının araştırmasına ve çoğu yetişkini şaşırtacak güvenlik protokollerine olan bağlılığına güvenmek zorundaydı.

Destekleri, modern eğitimdeki bir gerilimi vurguluyor. STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) hakkında çok konuşuyoruz, ancak okul müfredatı nadiren bu tür yüksek riskli, uygulamalı deneylere izin veriyor. Aiden'ın reaktörü, meraklı bir zihne alan, kaynaklar ve başarısız olma -ve sonunda başarılı olma- güveni verildiğinde bir sınıfın sınırları dışında neler olduğunun bir kanıtıdır.

Mor parıltı sönerken ve vakum pompaları yavaşlarken, Aiden şimdiden bir sonraki yükseltmesine bakıyor. Reaksiyonu daha verimli hale getirmek, nötron verimini artırmak ve ızgara tasarımını iyileştirmek istiyor. Sadece inşa etmiş olmakla yetinmiyor; onu optimize etmek istiyor. Dallas'taki on iki yaşındaki bir çocuk için sınır gökyüzü değil, yıldızlardır. Ve odasında şimdiden bir tane var.