Kekuatan fusi telah lama dianggap sebagai cawan suci tenaga alternatif. Kekuatan yang bersih dan melimpah, diciptakan melalui proses penahanan diri di mana inti atom menyatu pada suhu yang sangat tinggi. Mencapai ini telah menjadi tujuan penyelidik atom dan ahli fizik selama lebih dari setengah abad, tetapi kemajuannya perlahan. Walaupun sains di sebalik daya fusi kuat, prosesnya tidak begitu praktikal.
Ringkasnya, peleburan hanya dapat dianggap sebagai bentuk daya yang layak jika jumlah tenaga yang digunakan untuk memulakan tindak balas kurang daripada tenaga yang dihasilkan. Nasib baik, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa langkah positif telah diambil untuk mencapai tujuan ini. Yang terbaru datang dari China, di mana para penyelidik di Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) baru-baru ini melaporkan bahawa mereka telah mencapai tonggak gabungan.
Banyak konsep peleburan yang berbeza telah dicadangkan dan diuji selama bertahun-tahun. Pada masa ini, dua reka bentuk yang paling popular adalah pendekatan kurungan inersia, dan reaktor tokamak. Dalam bekas kes, laser digunakan untuk menyatukan pelet bahan bakar deuterium untuk menghasilkan reaksi pelakuran. Dalam proses terakhir, proses ini melibatkan ruang kurungan berbentuk torus yang menggunakan medan magnet dan arus dalaman untuk mengurung plasma bertenaga tinggi.
Menggunakan tokamak yang mempunyai tiga ciri berbeza - keratan rentas bukan bulat, magnet superkonduktor sepenuhnya, dan komponen menghadap air (PFC) yang disejukkan sepenuhnya - para saintis di kemudahan EAST mengumumkan minggu lalu bahawa mereka dapat menghasilkan gas hidrogen yang tiga kali lebih panas daripada teras Matahari (kira-kira 50 juta ° C; 90 juta ° F), dan dapat mengekalkan suhu ini selama 102 saat yang memecahkan rekod.
Ini bukan pencapaian kecil, kerana kurungan dan suhu yang berterusan sangat penting untuk mewujudkan daya pelakuran. Setelah dimulakan, reaktor peleburan perlu dapat mengekalkan reaksi untuk jangka waktu yang panjang, terutamanya kerana jumlah tenaga yang diperlukan untuk memulakannya cukup besar. Tetapi tentu saja, mengekalkan dan mengurung plasma bertenaga tinggi seperti itu agak sukar, dan berpotensi membahayakan.
Mampu mengekalkan plasma bertenaga tinggi selama lebih dari satu setengah minit menempatkan kemudahan EAST, yang merupakan sebahagian daripada Institut Sains Fizikal di Hefei di Jiangshu, selangkah lebih maju dalam perlumbaan gabungan global. Dengan mencipta semula keadaan stabil di mana pelakuran secara semula jadi berlaku - iaitu di pedalaman Matahari - manusia dapat selangkah lebih dekat dengan impian tenaga yang bersih dan hampir tidak terbatas.
Tetapi tentu saja, ada beberapa keraguan terhadap tuntutan ini. Setakat ini, hanya ada pengumuman yang dibuat oleh Institut Sains Fizikal untuk meneruskannya. Dan sehingga keputusan semakan rakan sebaya diberikan, tuntutan akan tetap tidak disahkan. Namun, sekiranya keputusan mereka disahkan, itu akan berarti kemungkinan ada persaingan untuk melihat siapa yang dapat memperoleh hasil yang semakin baik. Dan persaingan itu mungkin sudah bermula!
Hanya beberapa hari sebelum kemudahan EAST mengumumkan kejayaan ini, para penyelidik di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) di Jerman membuat pengumuman mereka sendiri. Di sini, para penyelidik mendakwa bahawa stellarator Wendelstein 7-X (W7X) - reaktor pelakuran terbesar seumpamanya - telah berjaya menghasilkan dan mengekalkan plasma hidrogen untuk pertama kalinya.
Sama seperti reka bentuk dengan tokamak, stellerator menggunakan cincin berpusing dan magnet luaran untuk mengurung plasma. Sebagai salah satu yang terkenal sebagai contoh stellarator, Wendelstein 7-X mampu memanaskan gas hidrogen hingga suhu 80 juta darjah Celsius, dan mempertahankan awan plasma itu selama seperempat saat. Singkatnya, mereka mencapai reaksi yang menghasilkan lebih banyak tenaga, tetapi untuk masa yang lebih sedikit.
Pada tahun-tahun mendatang, lebih banyak berita diharapkan di bahagian peleburan apabila projek seperti Reaktor Eksperimental Termonuklear Antarabangsa (ITER) masuk ke dalam talian. Terletak di selatan Perancis, ITER akan menggunakan reaktor tokamak eksperimen terbesar di dunia dan akan menjadi eksperimen terbesar dalam peleburan setakat ini. Kemudahan EAST telah menunjukkan bahawa ia berhasrat untuk terlibat secara langsung dalam ITER dan akan memberikan pengalaman dan kepakaran mereka.
Walaupun kita masih bertahun-tahun dari reaktor peleburan menyelesaikan semua masalah tenaga kita, ada baiknya kita mengetahui bahawa kita mengambil langkah yang sesuai untuk menjadikannya kenyataan. Siapa tahu? Suatu hari nanti, anak-anak kita (atau cucu-cucu) kita mungkin akan melihat pada awal abad ke-21 sebagai "era pra-fusi" dan tertanya-tanya bagaimana kita berjaya melakukannya!
