JAKARTA — “Matahari buatan” Korea Selatan telah mencetak rekor fusi baru setelah memanaskan lingkaran plasma hingga suhu 100 juta derajat Celsius selama 48 detik. Rekor dunia sebelumnya adalah pemanasan di suhu tersebut oleh reaktor yang sama selama 31 detik, tepatnya pada 2021.
Dikutip dari laman Space, Selasa (16/4/2024), reaktor yang dimaksud adalah Reaktor Penelitian Lanjutan Tokamak Superkonduktor Korea (KSTAR). Pembaruan dari rekor sebelumnya dianggap sebagai langkah kecil namun menunjukkan kemajuan dalam perjalanan menuju sumber energi bersih.
Para ilmuwan telah mencoba memanfaatkan kekuatan fusi nuklir (yang diketahui sebagai proses pembakaran bintang) selama lebih dari 70 tahun. Cara kerjanya adalah menggabungkan atom hidrogen untuk menghasilkan helium di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi.
Bintang deret utama melakukan itu untuk mengubah materi menjadi cahaya dan panas. Proses demikian menghasilkan energi dalam jumlah besar tanpa menghasilkan gas rumah kaca atau limbah radioaktif yang bertahan lama. Namun, mereplikasi kondisi di dalam ‘jantung’ bintang bukanlah hal yang mudah.
Desain reaktor fusi yang paling umum, yang bernama tokamak, bekerja dengan memanaskan plasma (salah satu dari empat wujud materi, yang terdiri dari ion positif dan elektron bebas bermuatan negatif). Lantas, ‘menjebaknya’ di dalam ruang reaktor berbentuk donat dengan medan magnet yang kuat.
Menjaga kumparan plasma yang bergejolak dan sangat panas di tempatnya cukup lama agar fusi nuklir dapat terjadi merupakan proses yang sangat melelahkan. Ilmuwan Soviet Natan Yavlinsky merancang tokamak pertama pada 1958, namun belum ada ilmuwan lain yang berhasil menciptakan reaktor yang mampu mengeluarkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan.
Salah satu hambatan utama adalah menangani plasma yang cukup panas untuk melebur. Reaktor fusi memerlukan suhu yang sangat tinggi (berkali-kali lipat lebih panas dari matahari), karena harus beroperasi pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada tekanan yang terjadi secara alami di inti bintang.
Inti matahari, misalnya, mencapai suhu sekitar 15 juta derajat Celsius, namun memiliki tekanan yang kira-kira sama dengan 340 miliar kali tekanan udara di permukaan laut di Bumi. “Memasak” plasma pada suhu ini adalah bagian yang relatif mudah, namun menemukan cara untuk menahannya agar tidak terbakar melalui reaktor tanpa merusak proses fusi amat rumit.
Hal ini biasanya dilakukan dengan laser atau medan magnet. Untuk memperpanjang waktu pembakaran plasma dari pemecahan rekor sebelumnya, para ilmuwan mengubah aspek desain reaktor, termasuk 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,” ujar direktur penelitian KSTAR Pusat, Si-Woo Yoon.
Rekor yang saat ini ada terus bersaing dengan reaktor fusi lainnya yang dibuat di seluruh dunia, termasuk oleh Fasilitas Pengapian Nasional (NIF) yang didanai pemerintah Amerika Serikat. Ilmuwan KSTAR menargetkan agar reaktornya tersebut mempertahankan suhu 100 juta derajat Celsius selama 300 detik pada tahun 2026.
Sumber: Republika
