Memahami Status Reaktor Fusi

Pada tahun 1968 ilmuwan Rusia dari Institut Kurchatov mengumumkan keberhasilan mereka mengoperasikan reaktor fusi pertama yang mereka sebut tokamak.

Kurchatov Institute of Atomic Energy, now the Kurchatov Institute Russian Research Centre.

Sukses besar tersebut mendorong negara-negara Eropa, Jepang, dan Amerika untuk membangun fasilitas riset termonuklir sendiri yang juga berbentuk tokamak, yaitu JET di Inggris, JT-60 di Jepang, dan TFTR di Princeton, Amerika. Hingga kini hampir semua reaktor fusi berbentuk tokamak.

Tokamak adalah sebuah mesin yang memproduksi medan magnet berbentuk torus untuk mengurung plasma. Alat ini merupakan salah satu bentuk dari alat pengurung plasma, dan merupakan alat yang paling banyak diteliti untuk memproduksi tenaga fusi termonuklir terkendali.

Istilah tokamak berasal dari bahasa Rusia yang merupakan singkatan dari kata Rusia "тороидальная камера в магнитных катушках" (toroidal'naya kamera v magnitnykh katushkakh) Ruang torus dengan koil magnetik atu "тороидальная камера с аксиальным магнитным полем" (toroidal'naya kamera s aksial'nym magnitnym polem) toroidal chamber with axial magnetic field.

Alat ini diciptakan pada tahun 1950-an oleh fisikawan Soviet Dr. Igor Tamm and Dr. Andrei Sakharov, inspired by an original idea of Oleg Lavrentiev.

Eksperimen pada fasilitas-fasilitas riset fusi tersebut umumnya ditujukan untuk mencapai kondisi breakeven (Q=1), sehingga sifat-sifat plasma yang didominasi oleh partikel alpha (kondisi penyalaan) belum dapat dipelajari. Sampai detik ini semua reaktor fusi masih berada dalam tahap eksperimen, masih jauh dari sisi komersial.

Versi ITER dan DEMO pun diperkirakan baru rampung pada tahun 2020 dan 2030

Meski demikian banyak kemajuan yang telah dicapai. Eksperimen terakhir pada fasilitas JET dan TFTR berhasil mempertahankan confinement dengan daya sebesar 15 MW selama kurang lebih 1 -2 detik.
Pada saat eksperimen berlangsung seluruh fasilitas eksperimen mengkonsumsi daya tak kurang 100 MW, jadi masih jauh dari titik breakeven. 

Untuk mempercepat penelitian negara-negara Eropa, Jepang, Rusia dan Amerika bergabung membangun International Thermonuclear Experimental Reactor (disingkat ITER) yang akan menjadi tokamak terbesar di dunia.

Daya keluaran reaktor ini direncanakan sebesar 500 MW. Meski dengan daya keluaran sebesar itu daya listrik yang dihasilkan dapat mencapai 150 MW, reaktor ini belum direncanakan untuk tujuan komersial.

ITER dibangun masih untuk menyelidiki efisiensi pembakaran termonuklir dan mekanisme pengendalian plasma.

ITER The Great Adventure of Fusion

Untuk tujuan ini, ITER memfokuskan diri pada pembangunan superkonduktor terbesar di dunia, penguasaan teknologi cryogenic, kerapatan tinggi, pembiakan serta penanganan tritium, pemanasan plasma, pengendalian jarak jauh, dan robotika, yang belum pernah ada sebelumnya.

Untuk skala komersial, reaktor sejenis ITER nanti akan direncanakan berdaya sekitar 4000 MW, sehingga listrik yang dapat dihasilkan cukup menjanjikan, yaitu sekitar 1000 MW.

Meski proyek ambisius ini mendapat dukungan negara-negara maju, ITER tetap saja memiliki problem internal. 

Lokasi pembangunan ITER.

 The world's largest experimental tokamak nuclear fusion reactor at the Cadarache facility in the south of France.

Sebelum reaktor dioperasikan, tritium harus disuplai dari luar. ITER harus memperoleh tritium dari negara anggotanya. Rusia dan Amerika memiliki banyak tritium, namun tentu saja mereka tidak mau membuka informasi tentang ini karena tritium dipakai sebagai pemicu bom nuklir.

Informasi jumlah tritium dapat membongkar rahasia cadangan senjata nuklir mereka. 

Banyak juga orang skeptis dengan mega proyek ini.

Bahkan, pertanyaan yang sering terlontar adalah mengapa diperlukan waktu yang sangat lama untuk membangun reaktor fusi komersial? 

Tidak dapat dipungkiri bahwa teknologi termodern sekalipun belum sanggup mempercepat kemajuan di bidang ini.

Pasalnya memang diperlukan waktu untuk riset, membangun reaktor, mendesain peralatan, serta memecahkan permasalahan yang ada. 

Di samping itu, pembangunan reaktor fusi tidak pernah menjadi prioritas seperti proyek nuklir fisi, karena reaktor fusi belum pernah dimasukkan ke dalam agenda program pertahanan negara manapun.

Jadi, tahun 2040 hingga 2050 masih merupakan prakiraan yang realistis untuk permulaan beroperasinya reaktor fusi komersial.

Bisakah Indonesia Membangun Reaktor Fusi Nuklir?

Kunjungi Juga:

National Fusion Laboratory [Sebuah Ide Pembuatan Reaktor Fusi Nuklir Riset di Indonesia] 

Semoga Bermanfaat Sobat

Indonesia Go Nuklir

Sumber:  

Prof. Dr. rer. nat. Terry Mart, M.Sc.
ITER
http://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power
Fisika Modern
http://www.nrcki.ru/e/engl.html
http://www.pppl.gov/