Reaktor Fusi Nuklir. Pengoperasian reaktor fusi nuklir

Reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di dalam bintang, seperti kita. matahari, di mana dua inti atom yang lebih kecil bersatu untuk menghasilkan inti atom yang lebih besar dan lebih banyak. stabil. Di bawah ini kami memiliki mekanisme untuk jenis reaksi yang terjadi di Matahari, antara hidrogen, menghasilkan helium:

Kemungkinan reaksi fusi hidrogen yang terjadi di Matahari

Tetapi aspek terpenting dari jenis reaksi nuklir ini adalah jumlah energi yang dilepaskan. Untuk mendapatkan ide, penggabungan hanya 2. 10^-9% dari deuterium (hidrogen dengan neutron dan proton dalam nukleus)itu akan menyediakan sejumlah energi yang akan cukup untuk menopang permintaan energi seluruh dunia selama satu tahun!

Itulah mengapa impian banyak ilmuwan adalah untuk dapat memanfaatkan energi yang dilepaskan dalam reaksi fusi. Reaktor yang saat ini digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir adalah fisi nuklir, yang merupakan proses anti-fusi dan yang menghasilkan jumlah energi yang lebih kecil.

Fusi yang tidak terkontrol telah digunakan di

bom hidrogen atau termonuklir, pada tahun 1952, diluncurkan oleh Amerika Serikat di sebuah atol di Pasifik. Bom ini dijuluki "Mike" dan memiliki kekuatan 700 kali lipat dari bom Hiroshima.

Selain sejumlah besar energi yang dilepaskan, yang lain manfaat menggunakan fusi nuklir untuk menghasilkan energi adalah bahwa bahan yang digunakan dalam reaksi ini mudah diperoleh., untuk deuterium ditemukan dalam molekul air, tritium (isotop hidrogen yang memiliki proton dan dua neutron dalam nukleus) dapat diperoleh dari litium, dan litium adalah logam yang terbentuk secara alami.

Faktor lain adalah bahwa, tidak seperti fisi nuklir, produk fusi tidak radioaktif dan karena itu dianggap sebagai jenis energi "bersih" yang tidak menyebabkan perubahan lingkungan.

Tetapi untuk dapat digunakan untuk menghasilkan energi, itu harus menjadi reaksi yang terkontrol dan untuk itu masih ada beberapa rintangan:

• Agar fusi efektif, diperlukan suhu tinggi, seperti di Matahari, yang memiliki wilayah dengan suhu di kisaran 100 juta derajat Celcius! Energi yang besar ini diperlukan untuk mengatasi gaya tolak-menolak yang timbul dari muatan-muatan positif dari inti-inti yang akan bersatu.

  Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)

Saat ini, ini dicapai melalui energi yang dilepaskan dalam reaksi fisi terkontrol dari bom atom, yang berfungsi sebagai pemicu reaksi fusi nuklir.

• Masalah lain yang muncul adalah: bagaimana cara bekerja secara terkontrol dengan bahan pada suhu ribuan derajat Celcius? Bahan apa yang bisa digunakan untuk membangun reaktor yang tahan terhadap suhu setinggi itu?

• Ada juga kebutuhan untuk aliran cepat energi yang dilepaskan dalam reaksi fusi.

Penelitian di bidang ini telah menghasilkan jenis reaktor yang disebut Tokamak, yang digunakan saat ini hanya untuk penelitian. Yang paling terkenal adalah yang ada di Princeton, Amerika Serikat, yang bekerja pada suhu 100 juta derajat Celcius. Di bawah ini adalah TOkamak COMPASS di IPP yang dipresentasikan di Praha, Republik Ceko, selama Pekan Sains dan Teknologi yang diselenggarakan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Republik Ceko pada 2 November, 2012:

TOkamak COMPASS di IPP dipresentasikan di Praha^[2]

Dalam reaktor ini medan magnet yang sangat kuat dihasilkan. Gas deuterium dan tritium disuntikkan dan dipanaskan hingga ribuan derajat Celcius untuk bereaksi. Karena ada aliran arus listrik dan pembangkitan medan magnet yang kuat, plasma terbentuk, yang berada di dalam tabung di dalam reaktor, tidak bersentuhan dengan dindingnya.

Perangko di atas, dicetak di Uni Soviet, menunjukkan perangkat fusi termonuklir tokamak sekitar tahun 1987^[3]

Namun, hingga saat ini, cara untuk memperoleh energi yang berguna dari reaktor semacam itu belum ditemukan. energi yang dikeluarkan untuk mengaktifkan medan magnet di mana plasma terkurung masih lebih besar daripada energi yang diperoleh dari fusi di dalam reaktor.

_{* Kredit gambar:}

_{[1] Penulis: Mike Garrett/Wikimedia Commons
[2] Jam Nataliya/ Shutterstock.com
[3] Jim Pruitt/Shutterstock.com}

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademis? Lihat:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reaktor Fusi Nuklir"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reator-fusao-nuclear.htm. Diakses pada 27 Juni 2021.