Pengapian fusi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Pengapian fusi atau penyalaan fusi adalah suatu titik di mana reaksi fusi nuklir mampu menopang dirinya sendiri. Pengapian fusi terjadi ketika energi yang dilepaskan oleh reaksi fusi dapat memanaskan massa bahan bakar lebih cepat dari berbagai mekanisme yang menyebabkan hilangnya panas. Pada titik ini, energi eksternal yang diperlukan untuk memanaskan bahan bakar untuk menjaga temperatur reaksi fusi tidak lagi diperlukan.[1] Karena laju fusi bervariasi mengikuti temperatur, titik penyalaan untuk setiap mesin tertentu biasanya dinyatakan sebagai temperatur.

Keterangan hasil penyalaan fusi[sunting | sunting sumber]

Dalam sebuah temu wicara untuk Pertemuan Tahunan ke-63 American Physical Society Division of Plasma Physics pada 8 November 2021,[2] National Ignition Facility di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di California mengklaim[3] telah memicu penyalaan di laboratorium pada hari Minggu, 8 Agustus 2021 untuk pertama kalinya dalam lebih dari 60 tahun sejarah program ICF.[4][5] Pada pengapian tersebut telah dihasilkan 1,3 megajoule energi fusi, atau 8 kali lipat lebih besar dari pengujian yang dilakukan pada musim semi 2021.[3] NIF memperkirakan bahwa 230 kJ energi mencapai kapsul bahan bakar, yang menghasilkan keluaran energi hampir 6 kali lipat dari kapsul tersebut.[3] Seorang peneliti dari Imperial College London menyatakan bahwa mayoritas peneliti pada bidang ini setuju bahwa pengapian fusi telah terdemonstrasikan.[3] Pada Agustus 2022, hasil percobaan telah terkonfirmasi dalam tiga makalah peer-review: satu di Physical Review Letters dan dua di Physical Review E.[6] Para peneliti di NIF mencoba mereplikasi hasil Agustus, tetapi tanpa hasil.[7] Namun, pada 11 Desember 2022, Departemen Energi Amerika Serikat mengatakan akan mengumumkan "terobosan ilmiah besar", yang diyakini bahwa para ilmuwan di National Ignition Facility berhasil memicu penyalaan fusi.[8] Pada 13 Desember 2022, Departemen Energi AS mengonfirmasi dalam pengumuman di Twitter bahwa pengapian fusi telah tercapai.[9]

Riset terkini[sunting | sunting sumber]

Skema tahapan fusi kurungan inersia menggunakan laser. Panah biru melambangkan radiasi; oranye ledakan; kuning adalah energi panas yang berpindah ke dalam.
  1. Sinar laser atau laser yang dihasilkan dari sinar X memanaskan permukaan target fusi dengan cepat, membentuk selubung plasma
  2. Bahan bakar terkompresi oleh 'ledakan' di permukaan bahan bakar yang panas
  3. Pada bagian akhir dari delakan kapsul, inti bahan bakar mencapai densitas dua puluh kali timbal dan menyala pada temperatur 100,000,000 ˚C.
  4. Pembakaran termonuklir menyebar dengan cepat ke seluruh bahan bakar yang terkompresi sehingga menghasilkan energi berlipat-lipat dari energi input

Pengapian dalam hal ini tidak boleh disamakan dengan titik impas, konsep serupa yang membandingkan total energi yang dilepaskan dengan energi yang digunakan untuk memanaskan bahan bakar. Perbedaan utama adalah bahwa titik impas mengabaikan kerugian lingkungan, yang tidak berkontribusi pada pemanasan bahan bakar, dan dengan demikian tidak mampu membuat reaksi yang menopang dirinya sendiri. Titik impas adalah tujuan penting dalam bidang energi fusi, tetapi pengapian diperlukan untuk desain penghasil energi yang praktis.[10]

Laboratorium Nasional Lawrence Livermore memiliki sistem laser 1,8 MJ yang bekerja dengan kekuatan penuh. Sistem laser ini dirancang untuk memadatkan dan memanaskan campuran deuterium dan tritium, yang keduanya adalah isotop hidrogen, untuk memampatkan isotop menjadi berukuran jauh lebih kecil dari ukuran aslinya dan menggabungkannya menjadi atom helium, serta melepaskan neutron dalam prosesnya.[11]

Pada bulan Januari 2012, Direktur National Ignition Facility Mike Dunne meramalkan dalam temu wicara pleno Photonics West 2012 bahwa pengapian akan tercapai di NIF pada Oktober 2012.[12]

Pusat tokamak KSTAR juga telah meraih pencapaian penting dalam mengembangkan reaktor mereka. Proyek di Korea Selatan ini sangat berkaitan dengan ITER. Pada September 2022, tokamak KSTAR telah mencapai dan mempertahankan suhu 100 juta derajat C selama 30 detik tanpa mengalami kerusakan operasional.[13][14]

Para ahli percaya bahwa mencapai pengapian fusi adalah langkah pertama menuju pembangkitan listrik menggunakan tenaga fusi.[15]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Chandler, David L. (May 10, 2010). "New project aims for fusion ignition". MIT News. MIT. Diakses tanggal 24 February 2012. 
  2. ^ "Session AR01: Review: Creating A Burning Plasma on the National Ignition Facility". Bulletin of the American Physical Society. 66 (13). November 8, 2021. 
  3. ^ a b c d Wright, Katherine (30 November 2021). "Ignition First in a Fusion Reaction". Physics. 14: 168. Bibcode:2021PhyOJ..14..168W. doi:10.1103/Physics.14.168. 
  4. ^ Dunning, Hayley (17 August 2021). "Major nuclear fusion milestone reached as 'ignition' triggered in a lab". Phys.org. 
  5. ^ Bishop, Breanna (18 August 2021). "National Ignition Facility experiment puts researchers at threshold of fusion ignition". Lawrence Livermore National Laboratory. 
  6. ^ Padilla, Michael (8 August 2022). "Three peer-reviewed papers highlight scientific results of National Ignition Facility record yield shot". Lawrence Livermore National Laboratory. 
  7. ^ Kramer, David (3 December 2021). "Lawrence Livermore's latest attempts at ignition fall short". Physics Today. 2021 (2): 1203a. doi:10.1063/PT.6.2.20211203a. 
  8. ^ Davis, Nicola (2022-12-12). "Breakthrough in nuclear fusion could mean 'near-limitless energy'". The Guardian (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2022-12-13. 
  9. ^ @. (Tweet) (dalam bahasa Inggris) https://twitter.com/. Diakses tanggal 14 December 2022 – via Twitter.  Tidak memiliki atau tanpa |title= (bantuan); Missing or empty |user=; Missing or empty |number= (help)
  10. ^ "The National Ignition Facility: Ushering in a New Age for Science". Lawrence Livermore National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2 May 2012. Diakses tanggal 26 February 2012. 
  11. ^ National Research Council (U.S.). Plasma Committee (20 December 2007). Plasma Science: Advancing Knowledge in the National Interest. The National Academic Press. hlm. 24. ISBN 978-0-309-16436-8. 
  12. ^ Hatcher, Mike (26 January 2012). "PW 2012: fusion laser on track for 2012 burn". Optics.org. San Francisco. Diakses tanggal 11 January 2019. 
  13. ^ Sparkes, Matthew. "Korean nuclear fusion reactor achieves 100 million°C for 30 seconds". New Scientist. Diakses tanggal 14 December 2022. 
  14. ^ Delbert, Caroline (13 September 2022). "Korea's Fusion Reactor Sustained Temperatures 7 Times Hotter Than the Sun for 30 Seconds". Popular Mechanics. Hearst Magazine Media, Inc. Diakses tanggal 14 December 2022. 
  15. ^ National Research Council (U.S.). Plasma Committee (20 December 2007). Plasma Science: Advancing Knowledge in the National Interest. The National Academic Press. ISBN 978-0-309-16436-8. 

Pranala luar[sunting | sunting sumber]

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengapian_fusi&oldid=22407383"