Bintang, seperti matahari kita, ditenagai oleh fusi nuklir. Gambar: DrPixel/Getty Images
ANTARIKSA -- Fusi nuklir adalah proses penyatukan dua inti atom ringan yang menghasilkan atom yang lebih berat sehingga sejumlah kecil materi yang terlibat bisa berubah menjadi energi yang sangat besar. Fusi nuklirlah yang menyuplai bintang-bintang , termasuk matahari , sehingga memungkinkan mereka menghasilkan cahaya.
Sebagian besar energi yang diterima Bumi berasal dari matahari, dan tanpanya, kehidupan di planet kita tidak mungkin terjadi. Energi ini diarahkan ke planet kita dari permukaan matahari, fotosfer. Lapisan bola plasma super panas yang kita sebut matahari ini dipanaskan oleh inti-nya, tempat terjadinya fusi nuklir.
Sumber energi ini ada di mana-mana dan sangat vital di Bumi ini. Karena itu, tidak heran jika fisikawan sangat ingin menghasilkan fusi nuklir dari reaktor di bumi. Masa depan yang ditenagai oleh fusi menjanjikan kebutuhan daya umat manusia lebih efisien.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Kunci untuk memahami bagaimana fusi menghasilkan energi adalah persamaan terkenal Albert Einstein yang menjelaskan bagaimana energi sama dengan massa dikalikan kecepatan cahaya kuadrat (E=mc²). Ini memberi tahu kita bahwa materi dan energi dapat dipertukarkan, sedangkan istilah c² memberi tahu kita bahwa sedikit massa bisa menghasilkan banyak energi.
Proses fusi utama yang menyediakan sebagian besar energi matahari adalah rantai proton-proton I (PP I). Ada dua cabang lain dari rantai PP (II dan III), tetapi ini hanya menyumbang sekitar 15 persen dari fusi termonuklir di matahari. Proses berantai PP I melibatkan empat atom hidrogen yang bertabrakan dan menciptakan atom helium, dua elektron, dua neutrino, dan dua foton sinar gamma yang sangat energik.
Sebagian besar energi dibawa oleh dua foton sinar gamma. Foton-foton ini akan merangsek keluar dari interior bintang yang padat sehingga membutuhkan waktu lebih dari 30.000 tahun untuk berpindah dari inti ke permukaan matahari. Selama waktu ini, foton mengalami serangkaian tumbukan, penyerapan, dan emisi ulang, yang menurunkan energinya menjadi foton cahaya tampak yang akhirnya dipancarkan oleh fotosfer ke segala arah.
Jika empat gram hidrogen diubah menjadi helium melalui proses fusi, hanya 0,0028 gram yang akan lepas sebagai energi. Itu setara dengan sekitar 260 miliar Joule, energi yang cukup untuk menyalakan bola lampu 60 watt selama 100 tahun.
Karena kandungan hidrogennya yang luar biasa, matahari telah mempertahankan laju fusi ini selama sekitar 4,5 miliar tahun. Proses itu akan terus terjadi selama sekitar 4,5 tahun lagi hingga hidrogen di pusat matahari habis.
Para ahli astrofisika mengatakan, fase penempaan helium yang membakar hidrogen ini disebut sebagai urutan utama masa hidup sebuah bintang. Tapi, helium bukan satu-satunya unsur kimia yang ditempa di bawah sinar matahari.
