Sains

Korsel Capai Rekor Energi Terkuat di Dunia, Fusi Nuklir Matahari

Plasma matahari yang bergejolak dari reaksi fusi. KSTARS umumkan telah mencapai fusi nuklir selama 48 detik. Gambar: ESA/Solar Orbiter EUI/HRI/Patrick Antolin

ANTARIKSA -- Korea Selatan terus meningkatkan rekor capaian reaktor fusi eksperimental mereka. Para ilmuwan mengumumkan, matahari buatan negara tersebut memanaskan lingkaran plasma hingga 180 juta derajat Fahrenheit atau 100 juta derajat celsius selama 48 detik. Itu adalah rekor baru untuk fusi buatan, energi nuklir yang secara alami ditambang di kedalaman inti matahari.

Sebelumnya, Reaktor Penelitian Lanjutan Tokamak Superkonduktor Korea (KSTAR) telah memecahkan rekor dunia fusi selama 31 detik pada tahun 2021. Terobosan itu merupakan langkah mengesankan dalam perjalanan panjang menuju sumber energi bersih yang hampir tak terbatas. 

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Selama lebih dari 70 tahun, para ilmuwan terus mencoba memanfaatkan kekuatan fusi nuklir, proses pembakaran yang membuat bintang bersinar. Bintang-bintang menggabungkan atom hidrogen untuk menghasilkan helium di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Proses itu mengubah materi menjadi cahaya dan panas dengan energi yang sangat besar tanpa gas rumah kaca atau limbah radioaktif. 

Namun mereplikasi kondisi yang ditemukan di dalam jantung bintang bukanlah tugas yang mudah. Desain reaktor fusi yang paling umum, tokamak, bekerja dengan memanaskan plasma dan menjebaknya di dalam ruang reaktor berbentuk donat dengan medan magnet yang kuat. Untuk diketahui, plasma adalah salah satu dari empat wujud materi, yang terdiri dari ion positif dan elektron bebas bermuatan negatif.

Baca Juga: Mengenal Fusi Nuklir, Sumber Cahaya Matahari

Reaktor fusi nuklir eksperimental terbesar di dunia yang beroperasi diresmikan di Jepang pada hari Jumat, 1 Desember 2023. Gambar: phys.org

Namun, menjaga kumparan plasma yang bergejolak dan sangat panas agar fusi nuklir bisa terjadi merupakan proses yang sangat melelahkan. Ilmuwan Soviet, Natan Yavlinsky merancang tokamak pertama pada tahun 1958, namun belum ada yang berhasil mencapai energi yang dibutuhkan.

Salah satu hambatan utama adalah bagaimana menangani plasma yang cukup panas agar melebur. Reaktor fusi memerlukan suhu yang sangat tinggi, berkali-kali lipat lebih panas dari matahari, karena reaktor fusi harus beroperasi pada tekanan yang jauh lebih rendah dibanfing tekanan di dalam inti bintang.

Inti matahari, misalnya, mencapai suhu sekitar 15 juta C, namun memiliki tekanan yang setara dengan 340 miliar kali tekanan udara di permukaan laut Bumi. Memasak plasma pada suhu tersebut adalah bagian yang relatif mudah, namun menemukan cara untuk menahannya agar tidak terbakar tanpa merusak proses fusi sangat rumit secara teknis. Hal itu biasanya dilakukan dengan laser atau medan magnet.

Untuk memperpanjang waktu pembakaran plasma, para ilmuwan Korsel tersebut mengubah aspek desain reaktor mereka. Salah satunya, mengganti karbon dengan tungsten untuk meningkatkan efisiensi pengalih tokamak, yang mengekstraksi panas dan abu dari reaktor.

“Meskipun ini merupakan percobaan pertama yang dijalankan di lingkungan pengalih tungsten baru, pengujian perangkat keras dan persiapan kampanye yang menyeluruh memungkinkan kami mencapai hasil yang melampaui rekor KSTAR sebelumnya dalam waktu singkat,” kata Direktur Penelitian KSTAR Pusat, Si-Woo Yoon dalam sebuah pernyataan.

Baca Juga: Jepang Mulai Mengoperasikan Reaktor Fusi Nuklir Terbesar di Dunia

Ilmuwan KSTAR bertujuan mendorong reaktor tersebut mempertahankan suhu 100 juta celsius selama 300 detik pada tahun 2026. Untuk diketahui, reaktor Korsel hanya salah satu dari banyak tempat penelitian fusi di berbagai negara, termasuk AS dan Cina. Hanya saja, capaian Korsel tersebut membuat perbedaan. Sumber: Space.com

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -