Matahari Buatan Korea Selatan Pecahkan Rekor Reaktor Fusi

designsuperstars.net, JAKARTA – “Matahari buatan” Korea Selatan memecahkan rekor fusi baru setelah memanaskan cincin plasma hingga 100 juta derajat Celcius selama 48 detik. Rekor dunia sebelumnya dipegang oleh reaktor yang sama pada tahun 2021, yang memanaskan suhu tersebut selama 31 detik. 

Dikutip dari Luar Angkasa, Selasa (16/4/2024), reaktor yang dimaksud adalah Korea Superconducting Tokamak Advanced Research Reactor (KSTAR). Pembaruan dari rekor sebelumnya dianggap sebagai langkah kecil, namun menunjukkan kemajuan dalam upaya membersihkan sumber energi

Para ilmuwan telah mencoba memanfaatkan kekuatan fusi nuklir (proses yang dikenal sebagai pembakaran bintang) selama lebih dari 70 tahun. Ia menggabungkan atom hidrogen untuk membentuk helium pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi.

Bintang deret utama melakukan ini dengan mengubah materi menjadi cahaya dan panas Proses tersebut menghasilkan energi dalam jumlah besar tanpa menghasilkan gas rumah kaca atau limbah radioaktif yang berumur panjang. Namun, mereplikasi kondisi di dalam “jantung” sebuah bintang tidaklah mudah  

Desain reaktor fusi yang paling umum, disebut tokamak, bekerja berdasarkan prinsip pemanasan plasma (salah satu dari empat wujud materi, terdiri dari ion bermuatan positif dan elektron bebas bermuatan negatif). Kemudian “menjebaknya” dalam ruang reaktor berbentuk donat dengan medan magnet yang kuat.

Menahan gulungan plasma yang bergolak dan sangat panas agar fusi nuklir dapat terjadi adalah proses yang sulit. Ilmuwan Soviet Naton Yavlinsky merancang tokamak pertama pada tahun 1958, namun belum ada ilmuwan lain yang berhasil menciptakan reaktor yang mampu melepaskan energi lebih dari yang dibutuhkan.

Kendala terbesarnya adalah mengendalikan plasma agar cukup panas untuk meleleh Reaktor fusi memerlukan suhu yang sangat tinggi (beberapa kali lebih panas dari Matahari) karena harus beroperasi pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada tekanan yang ditemukan di inti bintang.  

Misalnya suhu inti Matahari mencapai sekitar 15 juta derajat Celcius, namun tekanan udara di permukaan laut bumi sekitar 340 miliar kali lebih tinggi. “Memasak” plasma pada suhu tersebut adalah bagian yang relatif mudah, namun menemukan cara untuk membakarnya di dalam reaktor tanpa merusak proses fusi adalah hal yang rumit.  

Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan laser atau medan magnet Untuk meningkatkan waktu pembakaran plasma dari rekor sebelumnya, para peneliti mengubah aspek desain reaktor, mengganti karbon dengan tungsten untuk meningkatkan efisiensi “konverter” tokamak reaktor, yang menghilangkan panas dan abu.

“Meskipun ini adalah pengujian pertama deflektor tungsten baru di lingkungan, pengujian perangkat keras dan persiapan kampanye secara menyeluruh memungkinkan kami mencapai hasil yang melampaui rekor KSTAR sebelumnya dalam waktu singkat,” kata Direktur Riset Pusat KSTAR Si-Wo Yoon.

Rekor yang ada saat ini terus menyaingi reaktor fusi lain yang dibangun di seluruh dunia, termasuk National Ignition Facility (NIF) yang didanai pemerintah AS. Ilmuwan KSTAR bertujuan untuk mempertahankan suhu 100 juta derajat Celcius selama 300 detik pada tahun 2026.