Füzyon reaktörlerinde karanlık madde üretimi mümkün mü?

Uluslararası alanda faaliyet gösteren bir grup fizikçi, füzyon reaktörlerinin yalnızca enerji üretmekle kalmayıp, aynı zamanda evrenin en büyük gizemlerinden biri olan karanlık maddeye dair yeni ipuçları sunabileceğini ortaya koydu. Yapılan araştırma, özellikle aksiyon olarak bilinen düşük kütleli karanlık madde parçacıklarının, füzyon tesislerinde beklenmedik bir şekilde üretilebileceğini gösteriyor. Bu bulgu, karanlık madde arayışında bilim dünyasına taze bir bakış açısı kazandırırken, füzyon reaktörlerinin potansiyelini de bambaşka bir boyuta taşıyor.

Füzyon reaktörlerinde karanlık madde üretimi nasıl mümkün olabilir?

Füzyon reaktörleri, atom çekirdeklerinin birleşmesiyle yüksek miktarda enerji açığa çıkaran tesisler olarak biliniyor. Ancak yeni araştırmaya göre, bu reaktörlerde enerji üretiminin ötesinde bir süreç daha işliyor olabilir. Bilim insanları, özellikle deuterium-trityum tipi füzyon reaktörlerinde, yüksek enerjili nötronların reaktör duvarları ve lityum içeren üreme örtüsüyle etkileşime girdiğini belirtiyor. Bu etkileşimler sırasında, aksiyon gibi karanlık madde adaylarının ortaya çıkabileceği öne sürülüyor. Araştırmacıların matematiksel analizleri, bu tür reaktörlerde oluşan nötron akışının, aksiyon benzeri parçacıkların üretimi için beklenenden çok daha verimli bir ortam sağladığını gösteriyor. Özellikle nötronların lityum çekirdekleriyle çarpışması ve ardından enerji kaybederek yavaşlaması, bu gizemli parçacıkların oluşmasına zemin hazırlayabiliyor. Bu süreç, nötron bremsstrahlung olarak adlandırılan bir mekanizmayı da içeriyor ve karanlık madde üretimi açısından önemli bir rol oynuyor.

Karanlık madde ve aksiyon parçacıkları: Bilimdeki büyük bilinmez

Karanlık madde, evrende gözlemlenen yerçekimi etkilerinin açıklanmasında başvurulan, ancak doğrudan tespit edilemeyen bir madde türü olarak tanımlanıyor. Bilim insanlarının hesaplamalarına göre, evrendeki maddenin yalnızca yaklaşık yüzde 16'sı bildiğimiz normal maddeden oluşuyor; geri kalan yüzde 84'lük kısmı ise karanlık madde oluşturuyor. Karanlık maddenin doğası ve bileşimi ise hâlâ çözülememiş bir sır. Bu nedenle, aksiyon gibi ultra hafif ve zayıf etkileşimli parçacıklar, karanlık madde için önde gelen adaylar arasında yer alıyor. Daha önce yıldızlarda gerçekleşen füzyon süreçlerinde aksiyonların üretilebileceği öne sürülmüştü. Ancak yıldızların büyüklüğü ve enerji üretimi göz önüne alındığında, bu parçacıkların tespit edilebilecek kadar yoğun bir şekilde oluşması oldukça zor görülüyordu. Füzyon reaktörlerinde ise, daha küçük ölçekli olmalarına rağmen, farklı etkileşim mekanizmaları sayesinde aksiyon benzeri parçacıkların oluşma ihtimali yeniden gündeme geldi. Araştırmacılar, reaktör duvarları ve lityum zengini üreme örtüsüyle gerçekleşen nötron etkileşimlerinin, karanlık madde arayışında yeni bir deneysel yol açabileceğini vurguluyor.