Para ilmuwan mencoba “eksperimen futuristik” menggunakan lusinan senjata plasma untuk menghasilkan kekuatan fusi

Para peneliti di Los Alamos National Laboratory di New Mexico sedang melakukan “eksperimen futuristik” menggunakan lusinan senjata plasma untuk memanfaatkan energi fusi. Pistol plasma adalah komponen dari Laboratorium Plasma Liner Experiment (PLX), sebuah reaktor fusi yang beroperasi pada kombinasi baru dari dua metode fusi hidrogen yang ada.

Reaktor menggunakan metode fusi hibrida

Fusi hidrogen menawarkan pasokan energi bersih yang hampir tak ada habisnya. Ia bekerja dengan membanting atom hidrogen satu proton bersama-sama untuk membentuk helium – gas inert dan tidak berbahaya. Proses ini menghasilkan energi empat kali lebih banyak daripada fisi tanpa menghasilkan gas rumah kaca dan limbah radioaktif berumur panjang. Fusi tidak menggunakan bahan seperti uranium  dan plutonium , dan tidak ada risiko kecelakaan nuklir tipe Fukushima di reaktor fusi yang paling umum digunakan.

Namun, para ilmuwan masih belum menemukan formula yang sempurna untuk membuat fusi menjadi praktis. Belum ada yang berhasil menciptakan reaksi fusi yang terkendali dan berkelanjutan yang mengeluarkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsi oleh reaktor. Para peneliti Los Alamos berharap PLX akan mengajari para ilmuwan bagaimana menciptakan energi fusi secara efisien.

PLX bekerja dengan menggabungkan dua metode fusi: kurungan magnetik dan inersia. Yang pertama digunakan dalam reaktor fusi yang disebut tokamaks, yang menciptakan medan magnet yang kuat untuk menangguhkan plasma atom ultra-padat yang sangat panas di dalam mesin sehingga atom tetap menyatu.

Sementara itu, kurungan inersia digunakan pada mesin seperti National Ignition Facility (NIF) di Lawrence Livermore National Laboratory di California. NIF adalah sistem besar yang menembakkan laser yang kuat ke sel bahan bakar kecil yang menjebak hidrogen untuk memanaskan atom dan menyebabkannya melebur. Meskipun NIF beroperasi, ia tidak menghasilkan lebih banyak energi daripada yang digunakannya.

Para peneliti menggabungkan kedua metode ini dan memperkenalkan penyempurnaan untuk PLX. Reaktor menggunakan medan magnet seperti tokamak dan menembakkan sinar energi seperti NIF. Tetapi hidrogen yang terperangkap di dalam medan magnet dibawa ke suhu dan tekanan fusi oleh pancaran panas plasma, bukan laser. Semburan plasma ini menembakkan 36 senjata yang diatur di sekitar ruang bola perangkat.

Para fisikawan telah melakukan beberapa eksperimen awal menggunakan 18 senjata pertama yang dipasang di reaktor, menghasilkan data awal tentang bagaimana jet plasma berperilaku ketika mereka bertabrakan di dalam mesin. Data ini penting karena model teoritis perilaku plasma selama fusi telah bertentangan, menurut para peneliti. Tim berencana untuk melakukan lebih banyak eksperimen menggunakan baterai 36-senapan plasma penuh pada akhir tahun.

Tokamak dapat membuat energi fusi hemat biaya

Pada awal November, peneliti Inggris berhasil mendemonstrasikan bahwa tokamak yang disebut MAST Upgrade mampu memanaskan gas hidrogen menjadi plasma untuk menghasilkan energi fusi. Pencapaian ini dianggap sebagai bukti penting dari konsep yang dikerjakan oleh para ilmuwan di Pusat Energi Fusi Culham Inggris  selama tujuh tahun .

“Menghidupkan perangkat Upgrade MAST adalah momen penting untuk eksperimen fusi nasional ini,” kata Amanda Solloway, Wakil Menteri Luar Negeri di Departemen Strategi Bisnis, Energi, dan Industri di Inggris.

Upgrade MAST adalah versi perbaikan dari reaktor fusi MAST asli yang berjalan dari 1999 hingga 2013. Perangkat yang dikerjakan ulang meningkatkan prototipe dengan desain tokamak bulat, yang diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dan kinerjanya.

Sekarang setelah Upgrade MAST terbukti dapat beroperasi, para ilmuwan dapat mulai menguji teknologi baru untuk memecahkan masalah lain. Salah satu teknologi tersebut adalah “Super-X divertor”, sistem pembuangan panas yang dirancang untuk mengurangi panas yang dapat merusak komponen reaktor dan membuat energi fusi menjadi mahal. Jika divertor berfungsi, ia dapat menawarkan pengurangan panas 10 kali lipat dibandingkan dengan sistem pembuangan sebelumnya, menurut para peneliti.