Proyek ‘Matahari Buatan’ China Pecahkan Batasan Fusi Nuklir

Jakarta, CNN Indonesia —

Para ilmuwan yang bekerja Ke proyek “Matahari buatan” atau Tokamak Superkonduktor Eksperimental Lanjutan (EAST) China telah berhasil mencapai “regime tanpa kepadatan” yang telah lama dihipotesiskan Untuk eksperimen plasma fusi.

Untuk keadaan tersebut, plasma tetap stabil Walaupun kepadatan plasma Menimbulkan Kekhawatiran jauh melampaui batas tradisional.

Hasil Eksperimen yang diterbitkan Hingga Science Advances Ke 1 Januari ini Memberi wawasan Mutakhir tentang bagaimana salah satu hambatan fisik paling sulit Untuk energi fusi akhirnya dapat diatasi Untuk perjalanan Di ignisi.

Dikutip Untuk Science Daily, Eksperimen ini dipimpin bersama Di Ping Zhu, profesor Untuk Huazhong University of Science and Technology dan Ning Yan, associate profesor Untuk Hefei Institutes of Physical Science Hingga Chinese Academy of Sciences.

Di Menyusun pendekatan operasi berdensitas tinggi Mutakhir Untuk EAST, mereka Menunjukkan bahwa densitas plasma dapat ditingkatkan jauh melampaui batas empiris yang telah lama berlaku tanpa memicu ketidakstabilan yang mengganggu yang biasanya mengakhiri eksperimen.

Temuan ini menantang asumsi Di puluhan tahun tentang bagaimana plasma tokamak berperilaku Ke densitas tinggi.

Fusi nuklir Dikatakan sebagai sumber energi bersih dan berkelanjutan yang potensial. Untuk fusi deuterium-tritium, bahan bakar harus dipanaskan hingga Di 13 keV (150 juta kelvin) Untuk mencapai Situasi optimal.

Ke suhu tersebut, jumlah daya fusi yang dihasilkan Menimbulkan Kekhawatiran sebanding Di kuadrat densitas plasma.

Walaupun Memperoleh Kelebihan ini, eksperimen tokamak telah lama dibatasi Di batas densitas atas. Ketika batas tersebut terlampaui, plasma sering menjadi tidak stabil, mengganggu konfinemen, dan mengancam operasi Gadget. Ketidakstabilan ini telah menjadi hambatan utama Untuk Meningkatkan kinerja fusi.

Kerangka teori Mutakhir yang dikenal sebagai plasma-wall self organization (PWSO) menawarkan penjelasan alternatif mengapa batas kepadatan muncul. Konsep ini pertama kali diusulkan Di D.F. Escande dkk. Untuk Pusat Nasional Eksperimen Ilmiah Prancis dan Universitas Aix-Marseille.

Menurut teori PWSO, suatu regime tanpa batas kepadatan dapat muncul ketika Komitmen Antara plasma dan dinding logam reaktor mencapai keadaan yang seimbang Di cermat. Untuk regime ini, sputtering fisik memainkan peran dominan Untuk membentuk perilaku plasma.

Eksperimen EAST Memberi konfirmasi eksperimental pertama atas ide teoretis ini.

Untuk prosesnya, para peneliti secara hati-hati mengontrol tekanan gas bahan bakar awal dan menerapkan pemanasan resonansi siklotron elektron Di fase awal pembangkitan setiap discharge. Strategi ini memungkinkan Komitmen plasma-dinding dioptimalkan Dari awal.

Dampaknya, penumpukan kontaminan dan kerugian energi berkurang secara signifikan, memungkinkan densitas plasma Menimbulkan Kekhawatiran secara bertahap hingga akhir fase awal.

Untuk Situasi ini, EAST berhasil memasuki regime bebas densitas yang diprediksi Di PWSO, Hingga mana operasi stabil dipertahankan Justru Ke densitas yang jauh melebihi batas empiris.

Lebih Jelas, hasil eksperimen ini disebut Memberi wawasan fisik Mutakhir tentang bagaimana hambatan densitas yang telah lama ada Untuk operasi tokamak Mungkin Saja dapat diatasi Untuk upaya mencapai pembakaran fusi.

“Temuan ini Menunjukkan jalur praktis dan skalabel Untuk memperluas batas densitas Untuk tokamak dan Gadget fusi plasma pembakaran generasi berikutnya,” kata Zhu.

(lom/dmi)