La energi nuklir ia memiliki relevansi yang besar dalam sistem energi dunia. Ia mampu menghasilkan energi dalam jumlah besar dengan biaya menyisakan beberapa limbah nuklir untuk dirawat. Fusi nuklir Ini adalah salah satu tantangan terbesar yang belum dikembangkan umat manusia. Ini adalah peluang besar yang dapat mengakhiri masalah defisit energi dan pasokan. Di seluruh dunia ada banyak ilmuwan yang memimpin penelitian hebat tentangnya.
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda apa itu fusi nuklir dan apa keuntungan serta peluang yang akan dibawanya bagi umat manusia jika berhasil menjadi komersial. Ingin tahu lebih banyak tentang itu? Anda hanya perlu terus membaca.
Yaitu fusi nuklir
Di artikel sebelumnya kami melihat itu fisi nuklir Itu tentang pemecahan atom berat seperti plutonium dan uranium untuk mendapatkan energi. Dalam hal ini, fusi nuklir menandakan proses yang sangat berlawanan. Ini reaksi mampu menggabungkan dua inti yang lebih ringan untuk membentuk yang lebih berat.
Menggabungkan dua atom yang lebih ringan untuk membuat atom yang lebih berat melepaskan energi, karena inti yang berat lebih kecil dari jumlah berat dua inti secara terpisah. Memanfaatkan ini, energi dapat dilepaskan dalam proses untuk apa pun. Mempertimbangkan bahwa energi dari proses ini sangat terkonsentrasi, hanya dalam satu gram materi terdapat jutaan atom, jadi dengan sedikit bahan bakar dapat menghasilkan energi dalam jumlah besar jika kita membandingkannya dengan bahan bakar saat ini.
Bergantung pada inti yang berpartisipasi dalam proses fusi nuklir ini, lebih banyak atau lebih sedikit jumlah energi yang akan dihasilkan. Reaksi termudah untuk dicapai adalah penyatuan antara deuterium dan tritium untuk mendapatkan helium. Dalam reaksi ini, 17,6 MeV akan dirilis. Ini adalah sumber energi yang praktis tidak ada habisnya karena kita dapat menemukan deuterium di air laut dan tritium dapat diperoleh berkat neutron yang dilepaskan dalam reaksi.
Bagaimana fusi nuklir dilakukan?
Meskipun produksi energi global ini akan menyelesaikan masalah energi dan polusi, hal itu tidaklah mudah. Anda tahu pasti bahwa itu berhasil dan Anda tahu bagaimana melakukannya. Namun, kondisi yang diperlukan untuk dapat mengontrol dengan presisi mutlak semua tuntutan yang dimilikinya belum sepenuhnya diketahui. Anda harus berpikir bahwa fusi nuklir ini adalah proses yang terjadi di bintang terbesar kita, Matahari. Oleh karena itu, Anda harus mendapatkan suhu yang sangat tinggi untuk melakukannya.
Partikel dalam bentuk awan dapat digunakan di dalam reaktor fusi nuklir, yang terkena panas dua ratus juta derajat. Bayangkan sebentar pada suhu tersebut; itu berarti kehancuran total dari hampir semua objek. Temperatur ini diperlukan jika kita ingin proses berlangsung. Hanya berurusan dengan suhu tinggi ini sudah menjadi tantangan bagi para ilmuwan, karena tidak ada bahan yang dapat menahannya tanpa merusak dirinya sendiri.
Untuk mengatasi situasi suhu yang gila ini, plasma digunakan. Efek pengekangan magnetisnya sepuluh kali lebih panas daripada inti Matahari. Suhu mengerikan yang harus dihadapi atom-atom ini adalah karena itulah satu-satunya cara bagi mereka untuk memberikannya. energi kinetik yang diperlukan bagi mereka untuk mengatasi penolakan dan penggabungan alami mereka.
Dua inti Mereka memiliki muatan listrik dan positif yang sama, oleh karena itu, mereka saling tolak. Dengan suhu setinggi itu, kita bisa menghasilkan energi kinetik yang begitu kuat sehingga bisa mentransfer kemampuan untuk mengikat. Bekerja dengan suhu ini dan mengendalikan semua faktor dan kondisi yang mengintervensi itu adalah sesuatu yang sangat rumit.
Strategi penahanan ilmiah
Untuk alasan di atas, kelompok ilmiah yang menyelidiki fusi nuklir telah merancang dua tahap dan strategi yang berbeda: pengurungan magnetik dan pengurungan inersia.
Pengurungan magnet adalah yang berfokus pada pembuatan plasma di dalam medan magnet yang mencegah inti atom yang bersuhu XNUMX juta derajat Celcius menyentuh dinding reaktor. Dengan cara ini, eKami akan melindungi apa yang digunakan untuk merger.
Aspek penting yang harus diperhatikan adalah bahwa, meskipun semua partikel mengalami suhu ini, tidak semua dapat mengalami proses ikatan. Ini adalah parameter yang ditunjukkan oleh para ilmuwan sebagai pembatas profitabilitas fusi nuklir dari sudut pandang energi. Sedemikian rupa sehingga, agar layak secara ekonomi, jumlah merger harus sangat tinggi sehingga energi yang dihasilkan lebih tinggi daripada yang diinvestasikan dalam produksinya.
Matahari, meskipun memiliki suhu 10 kali lebih rendah dari yang dibutuhkan untuk menghasilkan fusi nuklir, mengingat massanya yang sangat besar, memungkinkannya untuk meningkatkan tekanan yang menjadi sasaran inti dan terjadi fusi. oleh kurungan gravitasi. Tekanan itu tidak dapat diciptakan kembali di planet kita, jadi suhu ini harus dicapai.
Di sisi lain, pengurungan inersia tidak menggunakan medan magnet untuk mencegah plasma menyentuh dinding reaktor, melainkan mengusulkan penggunaan bahan bakar untuk membuat sebagian kecil deuterium dan tritium meledak. Jadi, semua materi mengembun dengan cara yang ganas dan menghasilkan penyatuan inti deuterium dan tritium.
Kapan itu akan layak secara komersial?
Agar proses memperoleh energi ini dapat sepenuhnya layak secara komersial, masih ada minimal tiga dekade penelitian dan pengujian. Mempertahankan tingkat penelitian dan investasi saat ini pada subjek, ada kemungkinan bahwa teknik yang akhirnya dibuat komersial adalah dengan pengungkungan magnetis.
Jika kita ingin memiliki produksi energi dari fusi nuklir pada pertengahan abad ini, kita membutuhkan ilmuwan yang memiliki bahan dan sumber daya yang diperlukan untuk melakukan semua penelitian terkait. Jika tidak demikian, kita hanya akan memiliki laboratorium yang penuh dengan ilmuwan yang terhibur dan tanpa kemajuan.