Tonggak fusi nuklir utama diumumkan pada 13 Desember, yang mengarah ke video ilmuwan nuklir Marv Adams yang menjelaskan sains di balik terobosan yang menjadi viral.
Berbagi pos Reddit a Wali video Adams, yang merupakan wakil administrator untuk program pertahanan di Administrasi Keamanan Nuklir Nasional (NNSA), memberikan penjelasan pada konferensi pers setelah pengumuman tersebut, menjadi viral, mengumpulkan lebih dari 25.000 suara positif.
Pengumumannya adalah bahwa para ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di California telah mencapai perolehan energi bersih dari fusi nuklir untuk pertama kalinya, membawa mereka selangkah lebih dekat ke impian memanfaatkan kekuatan matahari untuk menghasilkan energi bersih tak terbatas.
Chip Somodevilla/Getty Images
Adams pertama kali memberi tahu hadirin tentang ruang reaksi silinder kecil yang terlibat dalam pengujian, yang dia tunjukkan panjangnya hanya sekitar beberapa inci dan berisi kapsul bulat kecil “sekitar setengah diameter BB”.
“192 sinar laser masuk dari ujung silinder dan mengenai dinding bagian dalam—mereka tidak mengenai kapsul, mereka mengenai dinding bagian dalam silinder ini—dan menyimpan energi, dan ini terjadi dalam waktu yang lebih singkat daripada waktu yang dibutuhkan cahaya untuk bergerak. 10 kaki. Jadi agak cepat,” kata Adams.
“Sinar-X dari dinding menumbuk kapsul bulat. Bahan bakar fusi di dalam kapsul terjepit. Reaksi fusi dimulai. Ini semua telah terjadi sebelumnya, ratusan kali, tetapi minggu lalu untuk pertama kalinya, mereka merancang percobaan ini sehingga bahan bakar fusi tetap cukup panas, cukup padat dan cukup bulat, cukup lama, sehingga menyala, dan menghasilkan lebih banyak energi daripada yang disimpan laser: sekitar 2 megajoule masuk dan sekitar 3 megajoule keluar, dengan peningkatan 1,5.”
BREAKING NEWS: Ini adalah pengumuman yang telah dibuat selama beberapa dekade.
Pada tanggal 5 Desember 2022 tim dari DOE’s @Livermore_Lab membuat sejarah dengan mencapai pengapian fusi.
Terobosan ini akan mengubah masa depan kekuatan bersih dan pertahanan nasional Amerika selamanya. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ
— Departemen Energi AS (@ENERGY) 13 Desember 2022
Untuk konteksnya, rata-rata rumah tangga menggunakan 100 gigajoule [100,000 megajoules] energi per tahun.
“Produksi energi memakan waktu lebih sedikit daripada waktu yang dibutuhkan cahaya untuk menempuh jarak satu inci,” kata Adams.
Cahaya bergerak dengan kecepatan 186.000 mil per detik.
Fusi nuklir melibatkan atom hidrogen berat deuterium dan tritium—masing-masing dengan satu dan dua neutron dalam nukleusnya—bertabrakan dengan kekuatan yang cukup sehingga mereka berfusi untuk membentuk atom helium, melepaskan energi dalam jumlah besar saat melakukannya. Namun, untuk membuat atom melebur, sejumlah besar energi perlu dimasukkan terlebih dahulu agar mereka cukup bersemangat untuk bertabrakan.
“Kita perlu memanaskan isotop gas hidrogen sehingga menjadi wujud materi keempat, yang disebut plasma. Agar atom-atom dapat melebur bersama di Bumi, kita membutuhkan suhu sepuluh kali lebih panas daripada Matahari—sekitar 100 juta Celcius, dan kita membutuhkan kepadatan atom yang cukup tinggi dan untuk waktu yang cukup lama,” kata Aneeqa Khan, seorang peneliti fusi nuklir di University of Manchester di Inggris. Minggu berita.
Laser yang digunakan untuk memberi energi pada sistem membutuhkan listrik dalam jumlah besar untuk menyalakannya.
“Hasil ini adalah pertama kalinya dalam sejarah bahwa komunitas fusi menghasilkan lebih banyak energi dari reaksi daripada yang mereka berikan. Ini memang hasil yang menjanjikan dan menarik, tetapi kita perlu ingat bahwa ini tidak memperhitungkan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan laser yang membatasi reaksi dan ketidakefisienan serta kerugian lainnya,” kata Khan.
Meski belum disempurnakan, penemuan ini merupakan terobosan besar di bidang ini, karena membawa ilmuwan selangkah lebih dekat menuju masa depan di mana fusi nuklir dapat digunakan untuk menghasilkan listrik sebagai pengganti bahan bakar fosil.
“Fusion dianggap sebagai sumber energi hijau karena tidak melepaskan karbon dioksida ke atmosfer,” kata Khan.
“Jika kita dapat membuatnya bekerja, itu memiliki potensi untuk menyediakan beban dasar listrik yang stabil ke jaringan, serta potensi aplikasi sekunder seperti produksi atau pemanasan hidrogen. Itu belum siap dan oleh karena itu tidak dapat membantu kita dengan krisis iklim sekarang, bagaimanapun, jika kemajuan terus berlanjut, ia berpotensi menjadi bagian dari campuran energi hijau di paruh kedua abad ini dan harus menjadi bagian dari strategi jangka panjang kami, sementara kami menggunakan teknologi lain yang ada seperti fisi dan energi terbarukan di waktu dekat.”
Namun, masih banyak rintangan yang harus diatasi para ilmuwan untuk mencapai masa depan bertenaga fusi penuh.
“Kami masih jauh dari fusi komersial,” kata Khan. “Kami membutuhkan perolehan energi bersih teknik dari seluruh perangkat yang memperhitungkan semua inefisiensi pabrik. Membangun pembangkit listrik fusi juga memiliki banyak tantangan teknik dan material. Namun, investasi dalam fusi tumbuh dan kami membuat kemajuan nyata. Kami perlu melakukannya melatih sejumlah besar orang dengan keterampilan untuk bekerja di lapangan dan saya harap teknologi ini akan digunakan di paruh kedua abad ini.”
Apakah Anda memiliki tip tentang kisah sains yang harus diliput Newsweek? Apakah Anda memiliki pertanyaan tentang fusi nuklir? Beri tahu kami melalui [email protected]
