Percobaan Fusi Nuklir As Menuju Kesuksesan – Fasilitas Pengapian Nasional menggunakan laser yang kuat untuk memanaskan dan mengompresi bahan bakar hidrogen, memulai fusi.
Percobaan Fusi Nuklir As Menuju Kesuksesan
Baca Juga : Serangan Energi Terarah Misterius di Dekat Gedung Putih Diselidiki AS
directenergycentre – Eksperimen menunjukkan tujuan “pengapian”, di mana energi yang dilepaskan oleh fusi melebihi yang disampaikan oleh laser, sekarang dalam jarak menyentuh.
Memanfaatkan fusi, proses yang menggerakkan Matahari, dapat menyediakan sumber energi bersih tanpa batas.
Dalam proses yang disebut fusi kurungan inersia, 192 sinar dari laser NIF – contoh energi tertinggi di dunia – diarahkan ke kapsul berukuran merica yang mengandung deuterium dan tritium, yang merupakan bentuk berbeda dari unsur hidrogen.
Ini memampatkan bahan bakar hingga 100 kali kepadatan timbal dan memanaskannya hingga 100 juta derajat Celcius – lebih panas dari pusat Matahari. Kondisi ini membantu memulai fusi termonuklir.
Eksperimen yang dilakukan pada tanggal 8 Agustus menghasilkan energi 1,35 megajoule (MJ) – sekitar 70% energi laser dikirim ke kapsul bahan bakar. Mencapai pengapian berarti mendapatkan hasil fusi yang lebih besar dari 1,9 MJ yang dimasukkan oleh laser.
“Ini adalah kemajuan besar untuk fusi dan untuk seluruh komunitas fusi,” Debbie Callahan, fisikawan di Lawrence Livermore National Laboratory, yang menjadi tuan rumah NIF, mengatakan kepada BBC News.
Sebagai ukuran kemajuan, hasil dari eksperimen bulan ini delapan kali lipat dari rekor NIF sebelumnya, yang dibuat pada Musim Semi 2021, dan 25 kali lipat dari hasil eksperimen yang dilakukan pada 2018.
“Laju peningkatan keluaran energi sangat cepat, menunjukkan bahwa kita mungkin segera mencapai lebih banyak tonggak energi, seperti melebihi masukan energi dari laser yang digunakan untuk memulai proses,” kata Prof Jeremy Chittenden, co-director Center. untuk Studi Fusi Inersia di Imperial College London.
Ilmuwan NIF juga percaya bahwa mereka telah mencapai sesuatu yang disebut “plasma pembakaran” untuk sekarang ini, di mana reaksi fusi itu sendiri memberikan panas untuk lebih banyak fusi. Hal ini penting untuk membuat proses mandiri.
“Pembakaran mandiri sangat penting untuk mendapatkan hasil yang tinggi,” jelas Dr Callahan. “Gelombang pembakaran harus merambat ke bahan bakar berdensitas tinggi untuk mengeluarkan banyak energi fusi.
“Kami percaya eksperimen ini ada di rezim ini, meskipun kami masih melakukan analisis dan simulasi untuk memastikan bahwa kami memahami hasilnya.”
Sebagai langkah selanjutnya, Dr Callahan mengatakan eksperimen akan diulang. “Itu dasar untuk sains eksperimental. Kita perlu memahami seberapa dapat direpr0duksi & seberapa sensitif hasilnya terhadap perubahan .
“Setelah itu, kami memiliki ide untuk meningkatkan desain ini dan kami akan mulai mengerjakannya tahun depan.”
Prof Chittenden menjabarkan: “Energi mega-joule yang dilepaskan waktu perc0baan memang mengesankan dalam hal fusi, tetapi dalam praktiknya ini setara dengan energi yang dibutuhkan untuk merebus ketel.”
Dia menambahkan: “Eneergi fusi yang jauh lebih tinggi bisa dicapai lewat pengapian jika kita dapat mencari cara untuk menahan bahan bakar bersama lebih lama, untuk memungkinkan lebih banyak untuk terbakar. Ini hendak jadi alam selanjutnya buat fusi kurungan inersia.”
Energi nuklir yang ada bergantung pada proses yang disebut fisi, di mana unsur kimiia berat dipecah untuk menghaasilkan yang lebih ringan. Fusion bekerja dengan menggabungkan 2 elemen ringan untuk membuat yang lebih berat.
Konstruksi Fasilitas Pengapian Nasional dimulai pada 1997 dan selesai pada 2009. Eksperimen pertama untuk menguji kekuatan laser dimulai pada Oktober 2010.
Fungsi lain NIF adalah membantu memastikan keamanan dan keandalan persediaan senjata nuklir Amerika. Kadang-kadang, para ilmuwan yang ingin menggunakan laser besar untuk fusi memiliki waktu terjepit oleh eksperimen yang ditujukan untuk keamanan nasional.
Namun pada tahun 2013, BBC melaporkan bahwa selama percobaan di NIF, jumlah energi yang dilepaskan melalui fusi telah melebihi jumlah energi yang diserap oleh bahan bakar – sebuah terobosan dan yang pertama untuk fasilitas fusi mana pun di dunia. Hasil dari tes ini kemudian diterbitkan dalam jurnal Nature.
NIF adalah salah satu dari beberapa proyek di seluruh dunia yang diarahkan untuk memajukan penelitian fusi. Mereka termasuk fasilitas Iter multi-miliar euro, yang saat ini sedang dibangun di Cadarache, Prancis.
Iter akan mengambil pendekatan berbeda terhadap fusi yang digerakkan oleh laser di NIF; fasilitas di Prancis selatan akan menggunakan medan magnet untuk menampung plasma panas – gas bermuatan listrik. Konsep ini dikenal sebagai fusi kurungan magnetik (MCF).
Tetapi membangun fasilitas fusi yang layak secara komersial yang dapat menyediakan energi ke jaringan akan membutuhkan lompatan raksasa lainnya.
“Mengubah konsep ini menjadi sumber energi listrik terbarukan kemungkinan akan menjadi proses yang panjang dan akan melibatkan mengatasi tantangan teknis yang substansial, seperti mampu membuat ulang eksperimen ini beberapa kali dalam satu detik untuk menghasilkan sumber daya yang stabil,” kata Prof Chittenden.