Sains Dibuat Sederhana: Apa Itu Stellarator?

Daya fusi mungkin dapat memberi dunia daya yang aman, bersih, dan terbarukan. Stellarator adalah salah satu teknologi yang diyakini para ilmuwan dapat menghasilkan kekuatan fusi dunia nyata. Stellarator adalah mesin yang menggunakan medan magnet untuk membatasi plasma dalam bentuk donat, yang disebut torus. Medan magnet ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengontrol partikel plasma dan menciptakan kondisi yang tepat untuk reaksi fusi. Stellarator menggunakan elektromagnet yang sangat kuat untuk menghasilkan medan magnet puntir yang membungkus panjang di sekitar bentuk donat.TerasKaltim

Schematic Image of Permanent Magnet Stellarator

Stellarator memiliki beberapa keunggulan dibandingkan tokamak, teknologi utama lainnya yang sedang dieksplorasi oleh para ilmuwan untuk kekuatan fusi. Stellarator membutuhkan lebih sedikit daya yang diinjeksikan untuk menopang plasma, memiliki fleksibilitas desain yang lebih besar, dan memungkinkan penyederhanaan beberapa aspek kontrol plasma. Namun, manfaat ini datang dengan mengorbankan kompleksitas yang meningkat, terutama untuk kumparan medan magnet.

Untuk memajukan desain bintang, para ilmuwan telah beralih ke komputasi kinerja tinggi dan teori plasma mutakhir. Alat-alat ini telah membantu para peneliti mengoptimalkan stellarator Helically Symmetric Experiment (HSX) di Wisconsin dan stellarator Wendelstein 7-X di Jerman.

Skema Permukaan Magnetik

Gambar skema stellarator magnet permanen dengan plasma berwarna kuning dan permukaan magnetik berwarna biru. Kredit: Michael Drevlak
Fakta Stellarator

Konsep bintang ditemukan oleh Lyman Spitzer di Universitas Princeton pada tahun 1951.
Sebagian besar perkembangan awal stellator pada tahun 1950-an terjadi di laboratorium yang sekarang menjadi Laboratorium Fisika Plasma Princeton DOE. Pekerjaan itu sangat sulit sehingga ilmuwan yang bertanggung jawab menjulukinya "Proyek Matterhorn".
Stellarator menggunakan kumparan eksternal untuk menghasilkan medan magnet yang berputar untuk mengontrol plasma alih-alih menginduksi arus listrik di dalam plasma seperti tokamak.
Membuat kumparan stellarator merupakan tantangan karena mengharuskan pabrikan untuk membuat kumparan kawat bor besar dengan presisi milimeter.

Stellarator Konvensional dan Dioptimalkan

Stellarator konvensional (kiri) dan dioptimalkan (kanan) keduanya menggunakan kumparan elektromagnetik kompleks untuk membatasi plasma menggunakan medan magnet tiga dimensi dalam bentuk torus tanpa bergantung pada arus plasma yang diinduksi untuk menopang plasma. Kredit: Gambar milik D. Anderson, Universitas Wisconsin di Madison
DOE Office of Science & Stellarators

Program Departemen Ilmu Energi, Ilmu Energi Fusion (FES) adalah pendukung penting penelitian dan pengembangan bintang. Program FES memiliki dua tujuan luas: memperluas pemahaman kita tentang materi pada suhu dan kepadatan yang sangat tinggi, dan membangun pengetahuan yang diperlukan untuk mengembangkan sumber energi fusi. Stellarator mungkin menawarkan alternatif tokamak sebagai cara masa depan untuk menghasilkan energi fusi. Penelitian stellarator juga penting untuk membantu para ilmuwan lebih memahami teori plasma dasar. Program FES secara khusus mencari cara untuk meningkatkan medan magnet yang mengontrol plasma di stellator. FES juga bekerja sama di fasilitas W7-X di Jerman untuk mempelajari teknologi untuk menghasilkan daya fusi dan melakukan percobaan fusi

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*