Apa itu fusi kurungan magnetik?

Fusi kurungan magnetik adalah pendekatan untuk fusi nuklir yang melibatkan penangguhan plasma (gas terionisasi) dalam medan magnet dan menaikkan suhu dan tekanannya ke tingkat yang hebat.Fusi nuklir adalah jenis energi nuklir yang diproduksi ketika inti atom cahaya - hidrogen, deuterium, tritium, atau helium - menyatu bersama pada suhu dan tekanan yang hebat.Semua cahaya matahari dan panas berasal dari reaksi fusi nuklir yang sedang berlangsung di intinya.Melalui inilah matahari dapat ada sama sekali - tekanan luar dari reaksi fusi menyeimbangkan kecenderungan menuju keruntuhan gravitasi.

Meskipun umat manusia telah memanfaatkan energi fisi - memecah inti berat - untuk tenaga nuklir, tenaga fusi yang berhasil masih menghindari kita.Sejauh ini, setiap upaya menghasilkan daya fusi mengkonsumsi lebih banyak energi daripada yang dihasilkannya.Fusi kurungan magnetik adalah salah satu dari dua pendekatan populer untuk fusi nuklir-yang lain adalah fusi kurungan inersia, yang melibatkan membombardir pelet bahan bakar dengan laser bertenaga tinggi.Saat ini ada satu proyek multi-miliar dolar yang mengejar setiap jalur-fasilitas pengapian nasional di Amerika Serikat sedang mengejar fusi kurungan inersia, dan reaktor eksperimental termonuklir internasional, sebuah proyek internasional, sedang mengejar fusi kurungan magnetik.

Eksperimen dalam fusi kurungan magnetik dimulai pada tahun 1951, ketika Lyman Spitzer, seorang ahli fisika dan astronom, membangun stellerator, alat kurungan plasma berbentuk delapan angka.Sebuah terobosan besar datang pada tahun 1968, ketika para ilmuwan Rusia mempresentasikan desain tokamak kepada publik, sebuah torus yang akan menjadi desain paling banyak perangkat fusi kurungan magnetis yang akan datang.Pada tahun 1991, ada langkah maju lagi dengan pembangunan awal (Tokamak rasio aspek ketat kecil) di Inggris, sebuah bola, atau tokamak bola.Pengujian menunjukkan perangkat ini sekitar tiga kali lebih baik daripada kebanyakan tokamak dalam memulai reaksi fusi, dan spheromaks terus menjadi area investigasi yang sedang berlangsung dalam penelitian fusi.Harus dipanaskan hingga suhu sekitar 100 juta Kelvin.Pada suhu tinggi seperti itu, partikel -partikel tersebut memiliki energi kinetik yang luar biasa dan terus -menerus berusaha melarikan diri.Satu penelitian fusi membandingkan tantangan fusi kurungan magnetik dengan yang memeras balon - jika Anda menekan keras di satu sisi, itu hanya muncul di sisi lain.Dalam fusi kurungan magnetik, ini bermunculan menyebabkan partikel suhu tinggi bertabrakan dengan dinding reaktor, menggesek bit logam dalam proses yang dikenal sebagai sputtering.Partikel -partikel ini menyerap energi, menurunkan suhu total plasma terbatas dan membuat pencapaian suhu yang tepat menjadi sulit.

Jika kekuatan fusi dapat dikuasai, itu bisa menjadi sumber energi yang tak tertandingi untuk kemanusiaan, tetapi bahkan peneliti yang paling optimis tidak mengharapkan pembangkit listrik komersial sebelum 2030.