fusi nuklir yang disebut Tokamak." />
ANTARIKSA -- Manusia tidak dapat membawa inti bintang ke Bumi untuk menciptakan fusi nuklir, super energi yang dipompa oleh inti bintang, termasuk matahari. Jadi, hal terbaik yang bisa dilakukan adalah mereplikasi gas padat plasma yang ditemukan di jantung matahari.
Hingga saat ini, sudah banyak reaktor khusus untuk menghasilkan fusi nuklir di Bumi yang disebut tokamak. Perangkat ini sering disebut matahari buatan karena mesin berbentuk donat ini mereplikasi proses yang terjadi di matahari. Lebih dari 200 tokamak telah beroperasi di seluruh dunia untuk mengembangkan peta jalan pengoperasian Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional atau ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Ini adalah eksperimen fusi terbesar di dunia yang sedang dibangun di selatan Prancis.
Setiap tokamak komersial bertujuan menggunakan energi panas dari plasma (yang dihasilkan fusi) untuk memanaskan air, lalu menghasilkan uap, dan pada gilirannya memutar turbin yang menghasilkan listrik. Meskipun fusi dapat melibatkan banyak unsur kimia, reaksi nuklir yang ingin dilakukan oleh sebagian besar tokamak adalah fusi deuterium isotop hidrogen berat (dengan inti satu proton dan satu neutron) dan tritium (satu proton dan dua neutron). Menggabungkan atom-atom dari dua unsur ini akan menciptakan neutron dan inti helium.
Bagian dari apa yang membuat fusi menjadi sumber energi yang menjanjikan adalah fakta deuterium mudah diekstraksi dari air laut biasa. Badan Atom Internasional (IAEA) memperkirakan bahwa deuterium yang cukup dapat diekstraksi dari satu liter air untuk menyediakan energi sebanyak pembakaran 300 liter minyak. Itu berarti lautan mengandung deuterium yang cukup untuk menopang kebutuhan energi fusi manusia selama jutaan tahun.
Sementara tritium dapat dibuat dari litium yang berlimpah di Bumi. Selain itu, produk sampingan utama dari tenaga fusi, neutron dan helium, tidak bersifat radioaktif. Artinya, pembangkit fusi tidak menimbulkan masalah pembuangan seperti pembangkit dari fisi nuklir yang lazim saat ini.
Proses fusi tidak mudah ditiru di Bumi. Sebab, gaya gravitasi yang sangat besar di dalam bintang diperlukan untuk mengatasi gaya tolakan antara inti atom hidrogen yang bermuatan positif. Tekanan gravitasi yang luar biasa itu tidak dapat direproduksi di Bumi sehingga para perancang tokamak harus menggunakan suhu yang sangat panas, jauh lebih besar daripada yang ada di jantung matahari untuk mendorong inti atom cukup dekat untuk melebur.
Suhu target untuk menghasilkan plasma di tokamak sekitar 270 juta derajat Fahrenheit atau sekitar 150 juta derajat selsius. Itu sekitar 100 kali suhu di inti matahari, sekitar 27 juta derajat Fahrenheit atau 15 juta derajat selsius. Baca: Mengenal Fusi Nuklir, Sumber Cahaya Matahari.
Rekor suhu tokamak saat ini dipegang oleh Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) milik China yang pada akhir 2021 mampu menghasilkan plasma pada suhu sekitar 216 juta derajat Fahrenheit atau 120 juta derajat selcius selama 101 detik. Selama waktu ini, plasma sempat mencapai suhu puncak sekitar 288 juta derajat fahrenheit atau 160 juta derajat selsius.
Namun, suhu ekstrem bukan satu-satunya hal yang harus dihasilkan oleh tokamak untuk mereplikasi pengaruh gravitasi matahari. Plasma super panas harus terkandung sehingga tokamak perlu menggunakan medan magnet yang sangat kuat. Saat ini, dibutuhkan lebih banyak energi untuk menghasilkan medan magnet ini.
Sementara, rekor untuk pembangkitan energi fusi di Bumi ditetapkan oleh laboratorium Joint European Torus (JET) di Oxfordshire, Inggris pada Februari 2022. Tokamak mampu menghasilkan 59 megajoule energi menggunakan campuran bahan bakar deuterium-tritium dalam percobaan lebih dari lima detik. Setiap tokamak yang ingin memenuhi kebutuhan energi aktual harus mempertahankan plasma yang sangat panas untuk waktu yang lebih lama dari itu, dengan tujuan utama membuat plasma-nya sendiri.
Bagaimanapun, proyek ITER bertujuan menghasilkan plasma super panas dan menjaganya tetap terkandung dalam medan magnet yang kuat. Jika semua berjalan sesuai rencana, ITER akan menjadi reaktor fusi pertama yang menghasilkan energi bersih, lebih banyak daripada yang dibutuhkan umat manusia. Sumber: Robert Lea/Space.com
Baca juga:
Ilmuwan Akhirnya Mampu Membuat Fusi Nuklir Matahari, Energi Terkuat di Dunia
