Matahari Buatan Korsel Cetak Rekor: Suhu 100 Juta Derajat Celsius dalam 20 Detik

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR). Foto: Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) baru saja mencatat rekor dunia. Reaktor fusi nuklir yang dikenal sebagai "matahari buatan Korea Selatan" itu berhasil mempertahankan plasma bersuhu tinggi selama 20 detik dengan suhu ion di atas 100 juta derajat Celsius.

Rekor baru ini, yang pertama kali diumumkan pada Selasa (24/11), melampaui catatan operasi plasma KSTAR pada 2019 dengan perpanjangan waktu sekitar 8 detik dengan peningkatan suhu lebih dari 2 kali lipat. Pada 2018, reaktor nuklir tersebut telah mencapai suhu ion plasma 100 juta derajat Celsius, tapi dengan waktu retensi cuma 1,5 detik.

"Teknologi yang dibutuhkan untuk operasi jangka panjang 100 juta plasma adalah kunci realisasi energi fusi, dan keberhasilan KSTAR dalam mempertahankan plasma bersuhu tinggi selama 20 detik akan menjadi titik balik penting dalam perlombaan untuk mengamankan teknologi untuk operasi plasma berkinerja tinggi yang panjang, komponen penting dari reaktor fusi nuklir komersial di masa depan," kata Direktur Pusat Penelitian KSTAR, Si-Woo Yoon, dikutip dari Phys.

KSTAR bukanlah satu-satunya reaktor nuklir Tokamak yang mampu mencapai suhu ion plasma 100 juta derajat Celsius. Di dunia sendiri, saat ini ada sekitar 250 perangkat Tokamak, menurut Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN).

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR). Foto: Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Tokamak adalah akronim dari istilah Rusia "toroïdalnaïa kameras magnitnymi katushkami". Istilah tersebut berarti "ruang toroidal dengan kumparan magnet".

Meski bukan yang pertama mencapai suhu plasma 100 juta derajat Celsius, sejauh ini tak ada satu pun reaktor nuklir yang mampu mempertahankan operasinya selama 10 detik atau lebih seperti KSTAR.

Waktu operasi 10 detik sendiri adalah batas operasional perangkat konduktor yang normal. Sulit untuk mempertahankan keadaan plasma yang stabil dalam perangkat fusi pada suhu tinggi untuk waktu yang lama.

Dalam percobaannya tahun ini, KSTAR meningkatkan kinerja mode Internal Transport Barrier (ITB), salah satu mode operasi plasma generasi berikutnya yang dikembangkan tahun lalu. Dengan mode operasi tersebut, sang matahari buatan berhasil mempertahankan status plasma untuk jangka waktu yang lama, mengatasi batasan yang ada operasi plasma suhu sangat tinggi.

Sejak Agustus 2019 hingga 10 Desember 2020, KSTAR telah diuji coba hingga 110 kali. Percobaan tersebut mencakup operasi plasma kinerja tinggi dan percobaan mitigasi gangguan plasma, yang merupakan percobaan penelitian bersama dengan penelitian dalam dan organisasi luar negeri.

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR). Foto: Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Selain keberhasilan dalam operasi plasma suhu tinggi, Pusat Penelitian KSTAR melakukan eksperimen pada berbagai topik, termasuk penelitian ITER (riset fusi nuklir internasional), yang dirancang untuk memecahkan masalah kompleks dalam penelitian fusi selama sisa periode percobaan.

KSTAR akan membagikan hasil eksperimen utamanya pada tahun 2020, termasuk rekor dunia ini, dengan para peneliti fusi di seluruh dunia dalam IAEA Fusion Energy Conference yang akan diadakan pada bulan Mei 2021. Rekor dunia terbaru ini pun adalah produk tim gabungan ilmuwan di Research Center Korea Institute of Fusion Energy (KFE) dan Seoul National University (SNU) di Korea Selatan, serta Columbia University Amerika Serikat.

Tujuan akhir KSTAR adalah mengoperasikan plasma secara berkelanjutan selama 300 detik dengan suhu ion lebih tinggi dari 100 juta derajat pada tahun 2025. Pada dasarnya, reaktor fusi nantinya akan memungkinkan para ilmuwan memanfaatkan kekuatan matahari di Bumi untuk memecahkan kebutuhan energi planet kita.

***

Saksikan video menarik di bawah ini.