Reaktor fusi EAST di China berhasil menjaga plasma superpadat tetap stabil, menembus batas lama fusi nuklir dan mendekatkan energi bersih nyaris tak terbatas.
.jpg "Reaktor fusi EAST di China berhasil menjaga plasma superpadat tetap stabil, menembus batas lama fusi nuklir dan mendekatkan energi bersih nyaris tak terbatas.")
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Reaktor fusi EAST China berhasil menjaga plasma stabil di atas Greenwald Limit.
- Terobosan ini membuka peluang baru menuju energi bersih nyaris tak terbatas.
- Hasil riset akan membantu pengembangan tokamak masa depan, termasuk proyek ITER.
REAKTOR fusi nuklir China yang dijuluki “matahari buatan” berhasil melampaui salah satu batas utama dalam teknologi fusi, dengan menjaga plasma tetap stabil pada kepadatan ekstrem.
Pencapaian ini membuka peluang baru menuju energi bersih yang nyaris tak terbatas, meski masih jauh dari pemanfaatan komersial.
Reaktor yang dimaksud adalah Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), fasilitas riset fusi nuklir milik China.
Dalam eksperimen terbaru, para ilmuwan berhasil menyalakan plasma, keadaan materi berenergi tinggi, pada kepadatan jauh di atas batas operasional normal, sekaligus mempertahankan kestabilannya.
Menurut Akademi Ilmu Pengetahuan China, hal ini sebelumnya dianggap sebagai hambatan besar dalam pengembangan fusi nuklir.
“Temuan ini menunjukkan jalur yang praktis dan dapat diskalakan untuk memperluas batas kepadatan plasma pada tokamak dan perangkat fusi generasi berikutnya.”
Demikian kata Ping Zhu, salah satu penulis utama studi sekaligus profesor di University of Science and Technology of China.
Fusi nuklir kerap disebut sebagai “cawan suci” energi masa depan. Berbeda dengan fisi nuklir yang memecah atom berat, fusi menyatukan atom-atom ringan, biasanya isotop hidrogen, menjadi atom yang lebih berat.
Proses ini melepaskan energi sangat besar, tanpa emisi gas rumah kaca dan dengan limbah radioaktif yang jauh lebih sedikit dibanding pembangkit nuklir konvensional.
Namun, fusi nuklir bukan teknologi baru. Peneliti telah mengembangkannya selama lebih dari 70 tahun, dan hingga kini reaktor fusi masih mengonsumsi energi lebih besar daripada yang dihasilkannya.
Karena itu, para ilmuwan menegaskan bahwa fusi tidak akan menjadi solusi cepat untuk krisis iklim saat ini, meski berpotensi menjadi sumber energi utama di masa depan.
EAST merupakan reaktor tokamak, jenis reaktor yang menggunakan medan magnet superkuat untuk “mengurung” plasma panas di dalam ruang berbentuk donat.
Tujuannya adalah menjaga plasma tetap stabil pada suhu ekstrem, bahkan lebih panas daripada inti Matahari, cukup lama agar reaksi fusi bisa berlangsung.
Salah satu tantangan terbesar tokamak adalah Greenwald Limit, batas kepadatan plasma di mana plasma cenderung menjadi tidak stabil.
Kepadatan tinggi sebenarnya diinginkan karena meningkatkan peluang tumbukan antaratom, sehingga menurunkan kebutuhan energi untuk memicu fusi. Sayangnya, plasma yang terlalu padat biasanya cepat runtuh.
Tim EAST berhasil mengatasi masalah ini dengan mengatur secara presisi dua parameter kunci sejak awal eksperimen: tekanan gas bahan bakar dan pemanasan resonansi siklotron elektron, yakni cara mentransfer energi gelombang mikro ke elektron plasma.
Hasilnya, plasma tetap stabil pada kepadatan 1,3 hingga 1,65 kali di atas Greenwald Limit, jauh melampaui kisaran operasi normal tokamak yang biasanya hanya 0,8 hingga 1 kali batas tersebut.
Menariknya, keberhasilan ini membawa plasma ke kondisi yang sebelumnya hanya diprediksi secara teoretis, disebut “density-free regime”, keadaan di mana kestabilan plasma tidak lagi bergantung langsung pada kepadatannya.
Kondisi ini terkait teori plasma-wall self-organization, yang menekankan keseimbangan interaksi antara plasma dan dinding reaktor.
China bukan satu-satunya negara yang menembus batas ini. Pada 2022, fasilitas fusi DIII-D di Amerika Serikat juga melampaui Greenwald Limit.
Bahkan pada 2024, peneliti di University of Wisconsin–Madison melaporkan plasma stabil pada kepadatan sekitar 10 kali batas tersebut menggunakan perangkat eksperimental.
Namun, pencapaian EAST penting karena dilakukan pada tokamak besar dengan relevansi langsung ke desain reaktor masa depan.
Kemajuan ini akan sangat berharga bagi proyek ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), kolaborasi puluhan negara, termasuk China dan AS, untuk membangun tokamak terbesar di dunia di Prancis.
ITER ditargetkan mulai menjalankan reaksi fusi skala penuh pada 2039 dan menjadi batu loncatan menuju pembangkit listrik fusi komersial.
Meski jalan menuju listrik fusi masih panjang, keberhasilan “matahari buatan” China menunjukkan bahwa batas-batas yang dulu dianggap mustahil kini mulai runtuh satu per satu.
Disadur dari Live Science - China's 'artificial sun' reactor shatters major fusion limit — a step closer to near-limitless clean energi
إرسال تعليق