Dijelaskan: Terobosan dalam fusi nuklir dan mengapa itu penting

Semua reaktor nuklir saat ini didasarkan pada proses fisi nuklir, di mana inti atom yang lebih berat dipecah menjadi elemen yang lebih ringan secara terkendali. Proses ini melibatkan pelepasan sejumlah besar energi. Fusi adalah proses yang berlawanan, di mana inti atom yang relatif lebih ringan, biasanya atom hidrogen, menyatu untuk membentuk inti atom yang lebih berat.

Fusi melepaskan lebih banyak energi daripada fisi. Fusi atom dari dua isotop hidrogen berat – deuterium dan tritium – menjadi inti helium, misalnya, menghasilkan empat kali energi yang dilepaskan oleh fisi atom uranium, seperti yang kita lihat di reaktor nuklir kita.

Cari energi fusi

Mencoba memanen energi dari reaksi fusi bukanlah usaha baru. Para ilmuwan telah berjuang untuk membangun reaktor nuklir fusi selama beberapa dekade, tetapi tantangannya tinggi. Fusi hanya mungkin terjadi pada suhu yang sangat tinggi, pada urutan beberapa ratus juta derajat Celcius, jenis suhu yang berlaku di inti matahari dan bintang-bintang. Menciptakan suhu ekstrem seperti itu bukanlah tugas yang mudah. Bahan dari mana reaktor akan dibuat juga harus mampu menahan panas yang sangat besar ini.

Ada beberapa komplikasi lain. Pada suhu tinggi seperti itu, materi hanya ada dalam keadaan plasma, di mana atom terurai menjadi ion positif dan negatif karena panas yang berlebihan. Plasma, yang cenderung berkembang sangat cepat, sangat sulit untuk ditangani dan dikerjakan.

Tetapi manfaat dari reaksi fusi sangat besar. Terlepas dari fakta bahwa fusi menghasilkan lebih banyak energi, tidak menghasilkan emisi CO2, bahan baku berlimpah, menghasilkan lebih sedikit limbah radioaktif dibandingkan dengan fisi dan dianggap jauh lebih aman.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mampu membuat cetak biru untuk reaktor fusi nuklir. Disebut ITER (International Thermonuklir Eksperimental Reaktor), sedang dibangun di selatan Perancis bekerja sama dengan 35 negara, termasuk India, yang merupakan salah satu dari tujuh mitra bersama Uni Eropa, Amerika Serikat, Rusia, Jepang, Korea Selatan dan Cina.

Beberapa reaktor fusi kecil sudah digunakan untuk penelitian. Salah satu yang menghasilkan rekor baru dalam produksi energi minggu ini adalah di Culhum Center for Fusion Energy, tepat di luar Oxford Inggris. Selama percobaan pemecahan rekor, reaktor menghasilkan daya 11 megawatt selama lima detik.

Proyek ITER

Fusi dianggap sebagai masa depan energi. Ini harus membebaskan dunia dari pencarian abadi untuk sumber energi yang lebih efisien. Sejumlah kecil bahan mentah – awalnya inti deuterium dan tritium – dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang sangat besar dengan cara yang bersih. Hal ini juga dipandang sebagai jawaban atas masalah perubahan iklim.

Bahkan, pada awalnya, fusi nuklir juga dipandang sebagai jawaban atas masalah perubahan iklim, karena tidak menghasilkan emisi apa pun. Namun, krisis iklim telah memburuk dengan cepat dan membutuhkan perhatian segera, sementara reaktor fusi praktis masih ada beberapa dekade lagi.

Membangun reaktor fusi tidak mudah. Proyek ITER dimulai pada tahun 1985 dan batas waktu untuk uji coba pertama telah diperpanjang beberapa kali. Menurut jadwal saat ini, seharusnya tidak beroperasi sampai 2035. Reaktor saat ini dalam tahap perakitan mesin. Lebih dari sepuluh juta suku cadang yang diproduksi dan diuji di tujuh negara anggota harus diangkut, dirakit, dan diintegrasikan.

Buletin | Klik di sini untuk mendapatkan penjelasan terbaik hari ini yang dikirimkan ke kotak masuk Anda

Namun, ITER hanyalah proyek eksperimental. Energi yang akan dihasilkan – sekitar 500 MW – tidak akan berupa listrik yang bisa digunakan. Ini akan menjadi mesin demonstrasi teknologi yang akan memungkinkan pembangunan perangkat fusi futuristik yang dapat beroperasi secara normal seperti reaktor fisi saat ini. Penggunaan energi fusi untuk menghasilkan listrik untuk kebutuhan sehari-hari kita bisa memakan waktu beberapa dekade setelah ITER beroperasi.

India bergabung dengan proyek ITER pada tahun 2005. Institut Penelitian Plasma di Ahmedabad, sebuah laboratorium dari Departemen Energi Atom, adalah lembaga terkemuka dari pihak India yang berpartisipasi dalam proyek tersebut. Sebagai negara anggota, India sedang membangun beberapa komponen reaktor ITER sambil melakukan sejumlah eksperimen dan kegiatan R&D terkait proyek tersebut.