MATARAM INSIDE

Indonesia – Dapatkan berita terbaru tentang Indonesia. Baca Breaking News on Indonesia diperbarui dan diterbitkan di Maratam Inside

Akhirnya, ada penggunaan praktis dari fusi nuklir. Tapi ini bukan yang kamu harapkan

Para peneliti telah menggunakan suhu neraka dari reaktor fusi nuklir eksperimental untuk tujuan yang mengejutkan: untuk menguji bahan pelindung panas pesawat ruang angkasa. Untuk menulis situs ilmiah Inggris kabel.

Mengapa ini penting?

Fusi nuklir adalah teknologi revolusioner yang berpotensi memberikan energi yang pada dasarnya tidak terbatas. Para skeptis berpendapat bahwa fusi nuklir ditakdirkan untuk selamanya tetap menjadi sumber energi masa depan – untuk saat ini, eksperimen fusi masih menggunakan lebih banyak listrik daripada yang mereka hasilkan. Tetapi proyek juga dapat melayani tujuan lain…

Pada 7 Desember 1995, sebuah wahana NASA menembus atmosfer Jupiter. Sedangkan probe, Penyelidik Atmosfer Jupiter, dengan kecepatan lebih dari 100.000 km/jam. Bersenandung melalui hambatan, gesekan memanaskan udara di sekitar pesawat hingga lebih dari 28.000 derajat Fahrenheit. Ini membagi atom menjadi partikel bermuatan dan menciptakan sup listrik yang disebut plasma. Plasma menjelaskan fenomena alam seperti kilat atau cahaya utara; Matahari adalah bola plasma raksasa yang terbakar.

Plasma menembus pelindung panas Jupiter jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan siapa pun di NASA. Ketika para insinyur agensi menganalisis data dari sensor di pelindung panas, mereka menyadari model persisnya salah. Perisai hancur di beberapa area lebih dari yang diharapkan, dan jauh lebih sedikit di area lain. Probe nyaris tidak bertahan, satu-satunya alasan adalah karena mereka membuat margin kesalahan dalam desain dengan membuatnya lebih tebal. “Ini tetap menjadi pertanyaan terbuka,” kata Eva Kostdinova, ahli plasma dari Universitas Auburn. kabel. “Tetapi jika Anda ingin merancang tugas baru, Anda harus dapat memodelkan apa yang terjadi.”

Terhubung ke pesawat ruang angkasa bernilai miliaran dolar

Sangat sulit untuk secara akurat mensimulasikan kondisi masuk untuk pesawat ruang angkasa berkecepatan tinggi di atmosfer bertekanan, sehingga sulit untuk menguji model presisi yang dirancang untuk misi luar angkasa semacam itu.

READ  Dan bayi kelelawar mengoceh dengan gembira

Ini juga menghambat bahan pelindung panas baru yang bisa lebih ringan atau lebih baik daripada pelindung panas berbasis karbon yang digunakan saat ini. Jika Anda tidak dapat mengujinya, sangat sulit untuk memastikan bahwa mereka akan berfungsi saat dipasang pada pesawat ruang angkasa bernilai miliaran dolar.

Tes sebelumnya telah menggunakan laser, sinar plasma dan proyektil berkecepatan tinggi untuk mensimulasikan panas dari memasuki pesawat. Tapi tak satu pun dari mereka yang benar. “Tidak ada fasilitas ruang angkasa di Bumi yang dapat mencapai suhu tinggi yang ditemuinya dalam kondisi atmosfer.” terobosan untuk sesuatu seperti Jupiter,” kata Kosdinova.

panas terik dari reaktor

Penelitian baru oleh Kostadinova dan kolaborator Dmitriy Orlov dari University of California, San Diego, telah mengungkapkan kemungkinan alternatif: panas terik di dalam reaktor fusi nuklir eksperimental.

Beberapa ratus reaktor semacam itu, yang dikenal sebagai tokamak, terletak di fasilitas penelitian yang didanai pemerintah di seluruh dunia. Yang paling terkenal adalah Cincin Umum Eropa di Inggris, dan ITUReaktor Termonuklir Eksperimental Internasional, sebuah koperasi 35 negara di Prancis selatan.

Para peneliti telah menggunakan tokamak ini selama beberapa dekade untuk mengatasi tantangan fusi nuklir. Di tokamak, magnet yang kuat digunakan plasma Sehingga bisa mencapai puluhan juta derajat yang dibutuhkan untuk melebur atom dan melepaskan energi.

plasma

Tapi Kostadinova dan kolaboratornya Dmitriy Orlov lebih tertarik pada plasma di dalam reaktor ini. Mereka menyadari bahwa ini hanyalah simulasi sempurna dari pesawat ruang angkasa yang menembus atmosfer raksasa gas, sebuah planet yang sebagian besar terdiri dari gas. Orloff bekerja di reaktor fusi DIII-D, sebuah tokamak eksperimental di fasilitas Departemen Energi AS di San Diego, tetapi latar belakangnya adalah teknik dirgantara.

READ  Nyamuk Macan Asia Muncul Kembali di Asser Business Park

Bersama-sama mereka menggunakan fasilitas DIII-D untuk melakukan serangkaian percobaan. Melalui lubang di bagian bawah tokamak, mereka memasukkan serangkaian batang karbon ke dalam aliran plasma, dan menggunakan kamera inframerah dan spektrometer berkecepatan tinggi untuk melihat bagaimana mereka hancur. Orloff dan Kostadinova juga menembakkan butiran karbon kecil berkecepatan tinggi ke dalam reaktor, mensimulasikan dalam skala kecil apa yang akan dialami pelindung panas probe di atmosfer Jupiter.

Kondisi di tokamak sangat mirip dalam hal suhu plasma, kecepatan alirannya di atas material, dan bahkan komposisinya. Misalnya, atmosfer Jovian sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, dan tokamak menggunakan deuterium DIII-D, sebuah isotop hidrogen. “Alih-alih memotret sesuatu dengan kecepatan sangat tinggi, kami menempatkan objek diam dalam arus yang sangat cepat,” kata Orloff.

Eksperimen, yang dipresentasikan bulan ini pada pertemuan American Physical Society di Pittsburgh, membantu memvalidasi model yang dikembangkan oleh para ilmuwan NASA menggunakan data yang dikembalikan dari penyelidikan. Tapi itu juga berfungsi sebagai file bukti dari konsep untuk jenis tes baru.

kebun percobaan

Masih harus dilihat apakah reaktor fusi akan menjadi tempat uji praktis – perangkat yang sangat sensitif yang dirancang untuk tujuan yang sama sekali berbeda. Orlov dan Kostadinov diberi waktu di DIII-D sebagai bagian dari upaya khusus untuk menggunakan reaktor untuk memperluas pengetahuan ilmiah. Mereka dapat melakukan ini menggunakan port yang terpasang di dalam tokamak untuk menguji materi baru dengan aman. Tapi itu adalah proses yang mahal. Hari mereka di mesin menghabiskan setengah juta dolar. Akibatnya, jenis eksperimen ini kemungkinan hanya akan dilakukan secara sporadis di masa depan.

Dengan lebih banyak eksperimen, Orlov dan Kostadinova berharap model dapat ditingkatkan dan digunakan untuk meningkatkan desain pelindung panas untuk misi masa depan. Dengan menerapkan lebih banyak bahan bila diperlukan, tetapi juga menghapusnya di tempat yang tidak diperlukan. Misi DAVINCI+ NASA, yang akan diluncurkan ke Venus pada akhir dekade ini, mungkin menjadi yang pertama memanfaatkannya.

READ  Banyak pasien virus korona memiliki masalah otak: 'Apakah ini akan terus terjadi, terkadang saya bertanya-tanya' | Interiornya

Selain itu, teknik ini dapat digunakan untuk menguji bahan baru, seperti silikon karbida. Atau bentuk pelindung panas yang lebih baru, yang menggunakan kombinasi bahan pasif yang terbakar dan komponen lain yang tidak terbakar.

Jika terjadi kesalahan

Penelitian juga dapat membantu dengan desain reaktor fusi dirimu sendiri. Sejauh ini, dapat dimengerti, sebagian besar penelitian berfokus pada interaksi plasma di inti tokamak. Tetapi dengan fusi nuklir menjadi semakin penting untuk tujuan komersial, perhatian lebih harus diberikan untuk membangun reaktor. Dan merancang bahan yang dapat menyerap reaksi fusi dan membuang energi dengan aman jika terjadi kesalahan…

(Javed)