Cari
×

Daftarkan diri

Use your Facebook account for quick registration

OR

Create a Shvoong account from scratch

Already a Member? Masuk!
×

Masuk

Sign in using your Facebook account

OR

Not a Member? Daftarkan diri!
×

Daftarkan diri

Use your Facebook account for quick registration

OR

Masuk

Sign in using your Facebook account

Reaksi Fusi

oleh: DionThohiron     Pengarang : p4tkipa
ª
 

Reaksi fusi atau disebut juga reaksi termonuklir adalah reaksi penggabungan dua inti ringan atau lebih menjadi sebuah inti yang lebih berat ditambah energi. Dalam reaksi fusi terjadi penurunan massa sebelum dan sesudah reaksi, massa yang hilang berubah menjadi energi sesuai dengan teori relativitas Einstein tentang Kekekalan Massa dan Energi. Bila 1 gram bahan bakar campuran deterium dan tritium direaksikan secara fusi nuklir, akan dihasilkan energi dalam jumlah besar yang setara dengan 8 ton minyak bumi.


Reaksi fusi hanya dapat berlangsung pada kondisi ekstrim, yaitu pada temperatur, tekanan, dan kerapatan bahan bakar sangat tinggi (dalam orde ratusan juta kelvin). Oleh karena itulah reaksi fusi banyak terjadi di matahari dan bintang-bintang lain di jagat raya ini. Di dalam inti Matahari, dengan temperatur sekitar 15-20 juta derajat Celsius, tekanan udara sekitar seperempat triliun atmosfer, serta kerapatan yang mencapai delapan kali kerapatan emas, telah menjamin berlangsungnya fusi inti-inti hidrogen menjadi inti helium secara kontinu selama miliaran tahun. Temperatur dan tekanan ekstrim tersebut diperlukan dalam reaksi fusi untuk mengatasi gaya tolak-menolak Coulomb akibat muatan proton yang menjadi luar biasa besar untuk jangkauan reaksi nuklir.


Dapatkah kita di bumi mengembangkan reactor fusi? Jawabannya ya. Saat ini para ilmuwan sudah dapat memecahkan masalah yang dihadapi dalam pengembangan reaktor fusi. Seperti kita ketahui, bahwa reaksi fusi memerlukan suhu sangat tinggi yang diperlukan agar tumbukan antar inti memiliki energi kinetik yang dapat mengatasi gaya tolak-menolak (gaya Coulomb) dalam inti tersebut. Tetapi karena tidak ada material di atas permukaan bumi yang dapat menahan suhu setinggi ini, maka diperlukan teknik super canggih untuk melokalisir plasma (inti bermuatan yang memiliki suhu sangat tinggi) pada proses fusi agar tidak bersentuhan dengan instrumen-instrumen reaktor.


Untuk memecahkan masalah ini, para ilmuwan menggunakan dua cara, yaitu cara magnetis dan cara inersial. Cara pertama dilakukan di dalam instrumen berbentuk seperti donat yang disebut tokamak. Tokamak menggunakan kombinasi dua medan magnet yang sangat kuat, yang dihasilkan oleh superkonduktor, untuk menahan plasma bersuhu sekitar 50 juta derajat celsius agar tetap berada di tengah-tengah "donat" itu. Sebagian besar netron yang dihasilkan dalam proses fusi akan terhambur ke dinding pertama "donat" yang harus dibuat dari material khusus mengingat beban panas yang dialaminya berkisar 10 juta watt per meter kuadrat. Netron yang diserap dinding ini akan melepaskan sebagian besar energinya. Energi inilah yang kelak dipergunakan untuk menggerakkan turbin pembangkit listrik.


Cara kedua adalah dengan menggunakan target yang memiliki kerapatan sangat tinggi yang ditembaki dengan puluhan sinar laser terfokus secara simultan. Intensitas sinar laser yang digunakan harus cukup tinggi agar target dapat seketika menguap. Partikel-partikel yang dihasilkan akan berusaha bergerak keluar sehingga menimbulkan tekanan ke dalam yang sangat dahsyat. Tekanan yang naik secara drastis ini akan mengakibatkan naiknya suhu target yang pada akhirnya dapat menyalakan proses fusi. Sebenarnya, proses ini merupakan bentuk miniatur bom hidrogen.


Saat ini para ahli telah mampu melokalisir reaksi fusi tidak hanya dalam hitungan persepuluh detik, melainkan dalam ribuan detik. Keberhasilan ini merupakan pertanda reaktor fusi sudah dapat dioperasiakan untuk tujuan komersil. Reaksi fusi yang dapat digunakan untuk tujuan komersil ialah penggabungan deuterium (D) dan tritium (T). Perlu diketahui bahwa cadangan bahan bakar reaksi fusi (D dan T) sangat berlimpah. Deuterium dapat diekstraksi dari air melalui metode elektrolisis. Setiap satu meter kubik air mengandung 30 gram deuterium, sehingga jika seluruh listrik di muka Bumi ini dibangkitkan oleh reaktor fusi, maka cadangan deuterium akan mencukupi kebutuhan lebih dari sejuta tahun. Sementara itu tritium tidak tersedia secara alami, melainkan harus diproduksi (dibiakkan) dalam reaktor dengan litium. Litium adalah metal yang paling ringan yang cukup banyak ditemukan pada kulit bumi serta dalam konsentrasi rendah di lautan. Cadangan litium yang telah diketahui hingga saat ini dapat mencukupi kebutuhan selama lebih dari 1.000 tahun. Selain bahan bakunya yang berlimpah, reaktor fusi juga memiliki kelebihan, yaitu rendahnya problem limbah nuklir.


Dari semua bahan bakar fusi hanya tritium yang radioaktif dengan waktu paruh (half life) 12,5 tahun. Sampah radioaktif yang serius di sini hanyalah material dinding reaktor yang menjadi radioaktif karena dihujani oleh partikel neutron. Namun radioaktivitas yang ditimbulkan akan "cepat sekali" dalam kasus terburuk kurang dari 100 tahun. Bandingkan dengan sampah reaktor fisi konvensional yang tetap radioaktif setelah jutaan tahun. Dengan demikian, mayoritas sampah fusi dapat dikubur tidak terlalu dalam dan relatif dengan cepat dilupakan. Selain itu, reaksi fusi secara inheren sangat aman. Kegagalan dalam bentuk apa pun akan cepat mengontaminasi plasma dalam reaktor yang berakibat padamnya reaksi fusi. Tidak ada reaksi berantai di sini yang dapat tumbuh secara eksponensial akibat kegagalan pengendalian titik kritis seperti pada reaktor fisi.

Diterbitkan di: 12 Februari, 2012   
Mohon dinilai : 1 2 3 4 5
Terjemahkan Kirim Link Cetak
X

.