Eksperimen Fusion Cina Mencapai 100 Juta Derajat

Pin
Send
Share
Send

Kekuatan fusi telah menjadi impian para ilmuwan, pencinta lingkungan, dan futuris selama hampir seabad. Selama beberapa dekade terakhir, para ilmuwan telah berusaha untuk menemukan cara untuk menciptakan reaksi fusi berkelanjutan yang akan memberi manusia energi bersih yang berlimpah, yang pada akhirnya akan memutus ketergantungan kita pada bahan bakar fosil dan metode kotor lainnya.

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak langkah positif telah dibuat yang membawa "era fusi" lebih dekat dengan kenyataan. Baru-baru ini, para ilmuwan bekerja dengan Tokamak (EAST) Superkonduktor Lanjutan Eksperimental - alias. "matahari buatan Cina" - membuat rekor baru dengan awan super-panas dari plasma hidrogen hingga lebih dari 100 juta derajat - suhu yang enam kali lebih panas dari Matahari itu sendiri!

Sementara para ilmuwan mampu memadukan atom hidrogen untuk menghasilkan energi, batu sandungan selalu mencapai apa yang dikenal sebagai "titik impas". Di sinilah energi yang dihasilkan oleh reaksi fusi berkelanjutan sama dengan energi yang diperlukan untuk memulai itu. Dan sementara kita belum mencapai titik ini, para ilmuwan semakin dekat sepanjang waktu.

Saat ini, dua metode paling populer untuk menghasilkan daya fusi adalah pendekatan kurungan inersia, dan reaktor tokamak. Dalam kasus sebelumnya, laser digunakan untuk memadukan pelet deuterium (H², atau "hidrogen berat") untuk menciptakan reaksi fusi. Dalam yang terakhir, proses melibatkan ruang kurungan berbentuk torus yang menggunakan medan magnet dan arus internal untuk membatasi plasma berenergi tinggi.

Dengan memanaskan super plasma ini dan menjaga kestabilannya, reaksi fusi yang berkelanjutan dapat dibuat. Sedangkan reaktor tokamak lainnya bergantung pada kumparan magnetik untuk menjaga agar torus plasma stabil, reaktor Cina Timur bergantung pada medan magnet yang diproduksi oleh plasma yang bergerak sendiri untuk menjaga agar torus tetap terkendali. Ini membuatnya kurang stabil, tetapi memungkinkan fisikawan untuk meningkatkan tingkat panas.

Setelah kampanye selama empat bulan, tim sains EAST mampu mengintegrasikan empat jenis daya pemanas untuk mencapai rekor suhu baru. Ini termasuk pemanasan gelombang hibrid yang lebih rendah, pemanasan gelombang siklotron elektron, pemanasan resonansi siklotron ion dan pemanasan ion balok netral. Melalui metode gabungan ini, profil kerapatan arus plasma dioptimalkan.

Begitu tim sains berhasil mengoptimalkan penggabungan dari empat teknik pemanasan yang berbeda, mereka mampu menciptakan awan partikel bermuatan yang mengandung elektron yang dipanaskan hingga lebih dari 100 juta ° C. Mereka juga melampaui level injeksi daya 10 MegaWatts (MW), dan meningkatkan energi yang tersimpan dalam plasma hingga 300 kilojoule (kJ).

Ini bukan pertama kalinya bahwa para ilmuwan di CASHIPS melaporkan mencapai tonggak peleburan. Pada 2016, tim mengumumkan bahwa mereka telah menghasilkan gas hidrogen yang tiga kali lebih panas dari inti Matahari (sekitar 50 juta ° C; 90 juta ° F), dan mampu mempertahankan suhu ini untuk memecahkan rekor 102 detik.

Dengan eksperimen terbaru ini, tim EAST tidak hanya menggandakan suhu torus plasma (menetapkan rekor baru), mereka juga berhasil menyelesaikan sejumlah masalah yang penting untuk mencapai operasi keadaan stabil. Sebagai contoh, mereka menyelesaikan pengurungan partikel dan pembuangan daya, waktunya harus tepat untuk mempertahankan reaksi fusi berkelanjutan.

Eksperimen ini juga menyediakan data kunci untuk validasi knalpot panas, transportasi dan model penggerak saat ini, yang semuanya akan sangat penting untuk realisasi beberapa proyek fusi utama. Ini termasuk Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional (ITER), Reaktor Uji Teknik Fusion Cina (CFETR) dan Pembangkit Listrik DEMOnstration (DEMO).

Awalnya dibangun pada tahun 2006, EAST telah menjadi fasilitas pengujian terbuka penuh yang memungkinkan komunitas ilmiah global untuk melakukan operasi steady-state dan penelitian fisika. Dan mengingat bahwa tim EAST sekali lagi berhasil menciptakan kondisi suhu yang jauh melebihi Matahari, julukan "Sun buatan Cina" sepertinya tidak seperti peregangan!

Zaman energi bersih semakin dekat, dan tidak terlalu cepat!

Pin
Send
Share
Send