KSTAR: Matahari Buatan Korea Selatan

   KSTAR reactor, Korea Selatan (phys.org)

KSTAR atau Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, adalah reaktor fusi nuklir superkonduktor yang terletak di Daejeon, Korea Selatan. KSTAR adalah salah satu reaktor fusi terbesar di dunia.

KSTAR memiliki diameter 16 meter dan tinggi 10 meter. Reaktor ini menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh 35.000 kawat superkonduktor untuk mengurung plasma fusi. Plasma fusi ini terdiri dari inti atom hidrogen yang disatukan untuk menghasilkan energi.

Berikut adalah beberapa informasi teknis mengenai KSTAR:

• Diameter: 16 meter
• Tinggi: 10 meter
• Kawat superkonduktor: 35.000
• Suhu plasma: 100 juta derajat Celcius
• Waktu operasional: 20 detik

KSTAR menggunakan tokamak, yaitu perangkat yang menggunakan medan magnet untuk memanipulasi plasma, yaitu kumpulan ion dan elektron yang sangat panas. Plasma yang sangat panas ini diperlukan untuk fusi nuklir, yaitu proses penggabungan inti atom untuk menghasilkan energi.

Pada tanggal 28 Desember 2020, KSTAR berhasil memecahkan rekor dunia untuk plasma berkelanjutan suhu tinggi. KSTAR dapat mempertahankan plasma bersuhu tinggi selama 20 detik dengan suhu ion lebih dari 100 juta derajat Celcius.

Rekord ini merupakan pencapaian penting dalam pengembangan energi fusi. Energi fusi merupakan sumber energi yang bersih dan aman, dan memiliki potensi untuk menjadi sumber energi masa depan.

KSTAR menggunakan tokamak, yaitu perangkat yang menggunakan medan magnet untuk memanipulasi plasma. Medan magnet ini berfungsi untuk menahan plasma pada tempatnya dan mencegahnya dari kontak dengan dinding reaktor.

Pada KSTAR, medan magnet dibangkitkan oleh 18 magnet superkonduktor yang ditempatkan di sekitar reaktor. Magnet ini beroperasi pada suhu di bawah nol absolut, yang memungkinkannya untuk menghasilkan medan magnet yang sangat kuat.

Plasma di KSTAR dipanaskan oleh dua metode, yaitu:

• Pemanasan induksi: Metode ini menggunakan arus listrik untuk menginduksi panas pada plasma.
• Pemanasan ion netral: Metode ini menggunakan ion netral yang telah dipercepat untuk menabrak plasma.

KSTAR adalah reaktor fusi nuklir yang menggunakan medan magnet untuk mengurung plasma fusi. Plasma fusi ini terdiri dari inti atom hidrogen yang disatukan untuk menghasilkan energi.

Cara Kerja KSTAR

Pada dasarnya, cara kerja KSTAR adalah sebagai berikut:

• Pemanasan gas hidrogen

Gas hidrogen dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi menggunakan metode yang disebut dengan induksi elektromagnetik. Dalam metode ini, arus listrik dialirkan melalui kumparan induktor, yang kemudian menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini kemudian menginduksi arus listrik di dalam gas hidrogen. Arus listrik ini akan menghasilkan panas, yang kemudian memanaskan gas hidrogen.

• Pengurungan plasma fusi

Plasma fusi yang dipanaskan hingga suhu tinggi ini kemudian dimasukkan ke dalam ruang tokamak. Ruang tokamak berbentuk silinder yang dikelilingi oleh medan magnet. Medan magnet ini berfungsi untuk mengurung plasma fusi, sehingga inti atom hidrogen dapat bersatu tanpa bersentuhan dengan dinding reaktor.

Medan magnet yang digunakan di KSTAR dihasilkan oleh 35.000 kawat superkonduktor. Kawat superkonduktor ini dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat, yaitu sekitar 100 tesla.

• Reaksi fusi

Ketika inti atom hidrogen bersatu, akan terjadi reaksi fusi yang menghasilkan energi. Reaksi fusi ini menghasilkan energi yang sangat besar, yaitu sekitar 4 juta kali lebih besar dari reaksi pembakaran hidrogen.

Energi yang dihasilkan oleh reaksi fusi ini kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan listrik atau untuk keperluan lainnya.

KSTAR Pecahkan Rekor Dunia Lagi

Pada tanggal 20 Juli 2023, KSTAR berhasil memecahkan rekor dunia baru dengan mempertahankan plasma bersuhu 160 juta derajat Celcius selama 1,5 detik. Rekor ini sebelumnya dipegang oleh China dengan suhu 150 juta derajat Celcius selama 1,2 detik.

Keberhasilan KSTAR ini merupakan tonggak penting dalam pengembangan energi fusi. Suhu plasma yang lebih tinggi berarti bahwa energi fusi yang lebih besar dapat dihasilkan. Durasi plasma yang lebih lama juga berarti bahwa energi fusi dapat dihasilkan secara berkelanjutan.

Dengan keberhasilan ini, KSTAR semakin mendekati tujuannya untuk menghasilkan energi fusi yang berkelanjutan selama 300 detik. Tujuan ini diharapkan dapat dicapai pada tahun 2025.

Selain memecahkan rekor dunia, KSTAR juga terus meningkatkan kinerjanya secara keseluruhan. Pada bulan Juni 2023, KSTAR berhasil menghasilkan plasma yang stabil selama 50 detik. Ini merupakan peningkatan yang signifikan dari durasi plasma sebelumnya, yaitu 28 detik.

Keberhasilan-keberhasilan KSTAR ini menunjukkan bahwa Korea Selatan berada di jalur yang tepat dalam pengembangan energi fusi. KSTAR diharapkan dapat menjadi salah satu reaktor fusi paling maju di dunia dalam beberapa tahun ke depan.

Perkembangan Terbaru Lainnya

Selain memecahkan rekor dunia dan meningkatkan kinerjanya secara keseluruhan, KSTAR juga terus melakukan penelitian dan pengembangan untuk meningkatkan efisiensi konversi energi fusi. Efisiensi konversi energi fusi saat ini masih rendah, yaitu sekitar 10%. KSTAR berharap dapat meningkatkan efisiensi ini menjadi 50% pada tahun 2030.

KSTAR juga bekerja sama dengan reaktor fusi lainnya di seluruh dunia untuk berbagi data dan pengalaman. Kerja sama ini diharapkan dapat mempercepat pengembangan energi fusi.

Masa Depan Energi Fusi

Keberhasilan KSTAR dan reaktor fusi lainnya di seluruh dunia menunjukkan bahwa energi fusi memiliki potensi untuk menjadi sumber energi yang bersih dan berkelanjutan di masa depan. Fusi nuklir berpotensi menghasilkan energi yang hampir tak terbatas, tanpa emisi gas rumah kaca, dan dengan risiko minimal kecelakaan atau proliferasi nuklir.

Dengan dukungan dan investasi yang berkelanjutan, penelitian fusi nuklir terus maju dengan pesat. Kemajuan KSTAR menunjukkan bahwa mimpi matahari buatan yang bersih dan tak terbatas semakin dekat dari jangkauan.

Berbagi :