Apa itu Fusi Pengurangan Inersia?

Fusi kurungan inersia (ICF) adalah metode untuk mencapai fusi nuklir dengan mengompresi dan memanaskan material dengan cepat. Proses ini biasanya dilakukan dengan laser bertenaga tinggi, yang semuanya difokuskan pada pelet kecil untuk memanaskannya dengan cepat. Pemanasan intens menguapkan bahan di dalam pelet, menciptakan gelombang kejut yang panas dan cukup padat untuk menyebabkan bahan melebur. Meskipun fusi kurungan inersia belum menghasilkan energi yang lebih berguna daripada yang dikonsumsi, penelitian tentang cara membangun sumber daya yang layak secara komersial masih berlangsung.

Bahan dasar pelet fusi kurungan inersia adalah deuterium dan tritium, keduanya merupakan isotop hidrogen. Reaksi fusi antara deuterium dan tritium jauh lebih mudah dicapai daripada reaksi lainnya, sehingga reaktor deuterium/tritium yang menghasilkan tenaga adalah tujuan utama penelitian fusi modern. Pelet ini sangat kecil, dengan berat kurang dari satu gram, dan dimasukkan satu per satu ke dalam reaktor fusi kurungan inersia.

Setelah pelet dimuat, laser yang sangat besar digunakan untuk memanaskan pelet dengan cepat hingga suhu fusi, pada jutaan derajat Fahrenheit (Celcius). Pemanasan cepat dari lapisan luar pelet menyebabkannya menguap dan mengembang dengan cepat, memberi tekanan pada bagian dalam pelet. Jika laser memasok energi yang cukup, bagian dalam pelet akan dikompresi cukup cepat untuk menginduksi fusi nuklir, yang pada gilirannya membuat pelet lebih panas. Kondisi ini disebut “pengapian”, dan ini adalah tujuan dari sebagian besar eksperimen fusi kurungan inersia modern.

Kesulitan utama dengan fusi kurungan inersia adalah memberikan daya yang cukup ke pelet untuk memanaskannya ke suhu fusi sebelum pelet menyebar ke luar angkasa. Untuk menghasilkan daya dari fusi, reaksi harus melebihi nilai yang disebut kriteria Lawson, yang memberikan waktu penahanan minimum yang diperlukan untuk setiap volume bahan bakar tertentu. Ini membutuhkan banyak megajoule energi untuk dilewatkan melalui sistem laser dalam hitungan mikrodetik; melakukan ini dengan andal, tanpa menghabiskan terlalu banyak daya, menghadirkan tantangan teknis yang sangat besar. Pendekatan baru untuk masalah kurungan yang disebut “pengapian cepat” telah diusulkan, di mana satu ledakan laser cepat menyalakan pelet setelah dikompresi. Meskipun pendekatan ini terlihat menjanjikan secara teori, namun belum berhasil diuji.