Bagaimana mesin Z Sandia menghasilkan panas yang lebih panas dari bintang untuk menghasilkan tenaga fusi
Saya harus menontonnya dua kali. Mungkin sekitar 3 kali. Apa sebenarnya kabel yang berantakan itu? Meski terlihat seperti seikat kabel, strukturnya sangat besar, seukuran gym. Di sebuah laboratorium di New Mexico, perangkat tersebut bertindak seperti mesin yang mengerikan. Suhunya lebih dari 2 miliar derajat. Ini jelas merupakan panas kelas dunia. Bahkan inti matahari, bintang terpanas yang kita tahu, hanya memancarkan sekitar 16 juta derajat panas. Mesin Z melangkah lebih jauh.
Laboratorium Nasional Sandia tidak membuat mesin Z untuk memecahkan Rekor Dunia Guinness. Tujuannya realistis. Para peneliti sedang menguji apakah perangkat eksperimental ini dapat berguna untuk produksi listrik di masa depan. Mereka mengejar fusi nuklir.
Untuk mencapai hal ini, mereka mengarahkan arus listrik sebesar 20 juta ampere melalui kawat dan mengarahkannya ke partikel plasma. Partikel-partikel ini bermuatan listrik dan lebih kecil dari atom. Selama sepersekian detik, arus yang melewatinya setara dengan keluaran 10.000 generator pembangkit listrik. Setiap generator dapat menyalakan 500.000 bola lampu. Kepadatan energinya luar biasa.
Ketika sejumlah besar elektron yang dipercepat bertabrakan dengan plasma, partikel-partikel tersebut hancur hingga seukuran ujung pensil. Ruang menjadi sangat kecil sehingga partikel tidak dapat bergerak bebas. Mereka melepaskan energinya dalam bentuk panas. Kompresi menciptakan keadaan plasma di mana atom kehilangan elektronnya. Keadaan ini memungkinkan pelepasan energi panas yang sangat besar.
Para peneliti sendiri terkejut dengan suhu yang dicapai. Tagihan listrik untuk laboratorium ini bisa membuat orang tua bangkrut jika harus membayar tagihan tersebut. Namun dalam sepertriliun detik, eksperimen tersebut menghasilkan energi empat kali lebih banyak daripada energi yang dimasukkan para ilmuwan pada awalnya.
“Dalam sepertriliun detik, eksperimen ini menghasilkan energi empat kali lebih banyak daripada yang digunakan para ilmuwan pada awalnya.”
Peningkatan energi ini merupakan tonggak penting. Tunjukkan bahwa mesin Z dapat menciptakan kondisi yang diperlukan untuk fusi. Fusi nuklir adalah proses yang menggerakkan bintang. Inti atom yang lebih ringan bergabung membentuk inti atom yang lebih berat. Proses ini melepaskan sejumlah besar energi. Ini tidak menghasilkan limbah radioaktif yang berumur panjang. Ia menawarkan sumber energi yang bersih dan hampir tak terbatas.
Mesin Z menggunakan teknik yang disebut Z-pinch. Ini memampatkan plasma menggunakan medan magnet. Tekanan magnetik memaksa plasma masuk. Kompresi ke dalam ini meningkatkan kepadatan dan suhu. Tujuannya adalah untuk mencapai pengapian. Pengapian berarti reaksi fusi dapat dipertahankan tanpa masukan dari luar. Mesin Z sudah dekat. Hal ini menunjukkan bahwa fisika kepadatan energi tinggi mungkin terjadi.
Implikasinya terhadap produksi energi sangat besar. Jika para peneliti dapat secara konsisten meniru hasil ini, hal ini dapat membuka cara-cara baru untuk menghasilkan listrik. Teknologi saat ini membutuhkan listrik dalam jumlah besar. Mesin Z sendiri juga memakan daya yang cukup besar. Namun peningkatan energi bersih menunjukkan bahwa fisika berhasil. Tantangan teknis masih tetap ada. Sulit untuk meningkatkan skala ini menjadi pembangkit listrik komersial. Bahannya harus tahan terhadap panas yang ekstrim. Magnet harus mampu menahan arus yang sangat besar.
Kejutan produksi energi menyoroti betapa masih banyak yang harus kita pelajari tentang plasma. Kami pikir kami tahu batasannya. kami salah. Plasma berperilaku lebih baik dari yang diharapkan. Mereka terikat cukup lama untuk melepaskan lebih banyak energi daripada yang mereka masukkan. Ini lebih dari sekedar angka. Ini adalah bukti konsep.
