Terobosan Fusi Nuklir Dalam Konteks

Bulan lalu Fasilitas Pengapian Nasional di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) di California mengumumkan terobosan signifikan dalam penelitian fusi nuklir. Sejak saat itu, sejumlah orang bertanya kepada saya apa sebenarnya arti terobosan ini.

Pertama, mari kita bahas beberapa dasar fusi nuklir. Pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini didasarkan pada fisi nuklir, yaitu pemisahan isotop berat seperti uranium-235 menjadi dua isotop yang lebih kecil. (Isotop hanyalah bentuk elemen yang berbeda).

Secara sederhana, fisi nuklir seperti menembakkan peluru kecil ke pusat isotop, yang menyebabkannya menjadi tidak stabil dan terbelah. Ketika terbelah, ia melepaskan sejumlah besar energi (massa dan energi dihubungkan dengan persamaan terkenal Einstein E = Mc²). Energi itu kemudian dapat diubah menjadi listrik.

Namun, salah satu keberatan utama terhadap fisi nuklir adalah bahwa produk sampingan fisi sangat radioaktif, dan banyak di antaranya berumur panjang. Dengan kata lain, mereka menimbulkan bahaya bagi kehidupan kecuali ditangani dengan benar. Produk sampingan radioaktif inilah yang menyebabkan beberapa orang menentang tenaga nuklir.

Fusi nuklir, yang menjadi sumber tenaga bintang-bintang seperti matahari kita, berbeda. Dengan fusi, Anda memaksa isotop yang lebih kecil untuk membentuk isotop yang lebih besar. Biasanya ini melibatkan penggabungan isotop hidrogen — elemen terkecil — untuk membentuk helium. Reaksi ini melepaskan lebih banyak energi daripada reaksi fisi, tetapi yang lebih penting reaksi ini tidak menghasilkan produk sampingan radioaktif jangka panjang. Itulah mengapa fusi nuklir sering disebut sebagai “holy grail” produksi energi.

Jadi apa masalahnya? Isotop hidrogen kecil itu sangat tahan terhadap peleburan. Dibutuhkan tekanan luar biasa dan suhu tinggi (seperti yang ada di matahari) untuk memaksanya melebur. Itu sangat berbeda dengan fisi nuklir, yang berlangsung relatif mudah. Jadi, meskipun fusi dapat dicapai dalam senjata nuklir, para peneliti telah menghabiskan waktu puluhan tahun untuk mencoba menciptakan reaksi fusi terkontrol yang dapat digunakan untuk produksi energi.

Selama bertahun-tahun, banyak "terobosan" telah diumumkan. Salah satu yang diumumkan bulan lalu adalah bahwa untuk pertama kalinya, para ilmuwan mendapatkan lebih banyak energi dari proses fusi daripada yang harus mereka keluarkan. Upaya sebelumnya yang telah mencapai fusi memerlukan masukan energi lebih banyak daripada reaksi fusi yang dihasilkan.

Jadi, ini menandai terobosan yang signifikan. Tapi seberapa dekat kita dengan pengembangan reaktor fusi komersial?

Berikut adalah analogi yang saya gunakan untuk memasukkannya ke dalam konteks. Ada banyak tonggak dalam perjalanan menuju perjalanan maskapai komersial. Wright Bersaudara menerbangkan penerbangan bertenaga pertama yang sukses dalam sejarah pada bulan Desember 1903. Butuh 16 tahun lagi sebelum penerbangan transatlantik pertama. Namun, pesawat komersial pertama yang sukses secara luas, Boeing 707 baru diperkenalkan pada tahun 1958.

Lelucon lama selalu bahwa fusi nuklir komersial adalah 30 tahun lagi. Pada kenyataannya, itu berarti kita masih belum bisa melihat jalur lengkap untuk sampai ke sana. Terobosan baru-baru ini tentu saja merupakan tonggak sejarah menuju fusi nuklir komersial. Tapi kita mungkin masih 30 tahun lagi untuk melihat realisasi komersial fusi nuklir.