Pengapian fusi atau penyalaan fusi adalah suatu titik di mana reaksi fusi nuklirmampu menopang dirinya sendiri. Pengapian fusi terjadi ketika energi yang dilepaskan oleh reaksi fusi dapat memanaskan massa bahan bakar lebih cepat dari berbagai mekanisme yang menyebabkan hilangnya panas. Pada titik ini, energi eksternal yang diperlukan untuk memanaskan bahan bakar untuk menjaga temperatur reaksi fusi tidak lagi diperlukan.[1] Karena laju fusi bervariasi mengikuti temperatur, titik penyalaan untuk setiap mesin tertentu biasanya dinyatakan sebagai temperatur.
Keterangan hasil penyalaan fusi
Dalam sebuah temu wicara untuk Pertemuan Tahunan ke-63 American Physical Society Division of Plasma Physics pada 8 November 2021,[2]National Ignition Facility di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di California mengklaim[3] telah memicu penyalaan di laboratorium pada hari Minggu, 8 Agustus 2021 untuk pertama kalinya dalam lebih dari 60 tahun sejarah program ICF.[4][5] Pada pengapian tersebut telah dihasilkan 1,3 megajoule energi fusi, atau 8 kali lipat lebih besar dari pengujian yang dilakukan pada musim semi 2021.[3] NIF memperkirakan bahwa 230 kJ energi mencapai kapsul bahan bakar, yang menghasilkan keluaran energi hampir 6 kali lipat dari kapsul tersebut.[3] Seorang peneliti dari Imperial College London menyatakan bahwa mayoritas peneliti pada bidang ini setuju bahwa pengapian fusi telah terdemonstrasikan.[3] Pada Agustus 2022, hasil percobaan telah terkonfirmasi dalam tiga makalah peer-review: satu di Physical Review Letters dan dua di Physical Review E.[6] Para peneliti di NIF mencoba mereplikasi hasil Agustus, tetapi tanpa hasil.[7] Namun, pada 11 Desember 2022, Departemen Energi Amerika Serikat mengatakan akan mengumumkan "terobosan ilmiah besar", yang diyakini bahwa para ilmuwan di National Ignition Facility berhasil memicu penyalaan fusi.[8] Pada 13 Desember 2022, Departemen Energi AS mengonfirmasi dalam pengumuman di Twitter bahwa pengapian fusi telah tercapai.[9]
Riset terkini
Skema tahapan fusi kurungan inersia menggunakan laser. Panah biru melambangkan radiasi; oranye ledakan; kuning adalah energi panas yang berpindah ke dalam.
Sinar laser atau laser yang dihasilkan dari sinar X memanaskan permukaan target fusi dengan cepat, membentuk selubung plasma
Bahan bakar terkompresi oleh 'ledakan' di permukaan bahan bakar yang panas
Pada bagian akhir dari delakan kapsul, inti bahan bakar mencapai densitas dua puluh kali timbal dan menyala pada temperatur 100,000,000 ˚C.
Pembakaran termonuklir menyebar dengan cepat ke seluruh bahan bakar yang terkompresi sehingga menghasilkan energi berlipat-lipat dari energi input
Pengapian dalam hal ini tidak boleh disamakan dengan titik impas, konsep serupa yang membandingkan total energi yang dilepaskan dengan energi yang digunakan untuk memanaskan bahan bakar. Perbedaan utama adalah bahwa titik impas mengabaikan kerugian lingkungan, yang tidak berkontribusi pada pemanasan bahan bakar, dan dengan demikian tidak mampu membuat reaksi yang menopang dirinya sendiri. Titik impas adalah tujuan penting dalam bidang energi fusi, tetapi pengapian diperlukan untuk desain penghasil energi yang praktis.[10]
Laboratorium Nasional Lawrence Livermore memiliki sistem laser 1,8 MJ yang bekerja dengan kekuatan penuh. Sistem laser ini dirancang untuk memadatkan dan memanaskan campuran deuterium dan tritium, yang keduanya adalah isotophidrogen, untuk memampatkan isotop menjadi berukuran jauh lebih kecil dari ukuran aslinya dan menggabungkannya menjadi atom helium, serta melepaskan neutron dalam prosesnya.[11]
Pada bulan Januari 2012, Direktur National Ignition Facility Mike Dunne meramalkan dalam temu wicara pleno Photonics West 2012 bahwa pengapian akan tercapai di NIF pada Oktober 2012.[12]
Pusat tokamak KSTAR juga telah meraih pencapaian penting dalam mengembangkan reaktor mereka. Proyek di Korea Selatan ini sangat berkaitan dengan ITER. Pada September 2022, tokamak KSTAR telah mencapai dan mempertahankan suhu 100 juta derajat C selama 30 detik tanpa mengalami kerusakan operasional.[13][14]
Para ahli percaya bahwa mencapai pengapian fusi adalah langkah pertama menuju pembangkitan listrik menggunakan tenaga fusi.[15]
^@. (Tweet) (dalam bahasa Inggris) https://twitter.com/. Diakses tanggal 14 December 2022 – via Twitter.Tidak memiliki atau tanpa |title= (bantuan); Missing or empty |user=; Missing or empty |number= (help)
