Ilmu

Apa itu fusi nuklir? »Definisi dan artinya

Anonim

Fusi Nuklir adalah reaksi di mana dua atau lebih inti atom kecil berfusi membentuk inti yang lebih besar dan lebih berat dengan pelepasan partikel dan energi dalam jumlah besar. Dalam reaksi fusi nuklir, dua inti reaktif bertabrakan, karena keduanya bermuatan positif, terdapat gaya tolak yang kuat di antara keduanya, yang hanya akan teratasi jika inti reaktif memiliki energi kinetik yang sangat tinggi (mendekati 100 juta derajat Celcius). Ketika energi kinetik yang dibutuhkan meningkat dengan muatan inti (inti atom), reaksi antara inti dengan nomor atom rendah adalah yang paling mudah untuk dihasilkan.

Energi yang dihasilkan di Matahari, seperti halnya di bintang lain, berasal dari fusi inti hidrogen yang membentuk inti helium dan radiasi gamma, yang merupakan ekspresi energi yang dilepaskan dalam proses ini. Jumlah inti yang bereaksi setiap detik sangat besar dan, karenanya, juga energi yang dilepaskan, karenanya kecerahan dan energi tak tertahankan yang selalu digunakannya untuk melindungi kita. Fusi nuklir adalah mekanisme yang juga menjelaskan asal-usul semua elemen yang berbeda di alam semesta, diasumsikan bahwa segera setelah ledakan (Big Bang), hidrogen terbentuk, dan ketika inti kecil bergabung, inti berat terbentuk. yang telah memunculkan keragaman material yang kita kenal sekarang.

Kondisi tekanan yang ekstrim dan temperatur yang sangat tinggi untuk produksi reaksi fusi nuklir (thermonuclear reaction) yang berlangsung, menjadi kendala yang dihadapi laboratorium di seluruh dunia. Pada suhu tinggi, semua atau sebagian besar atom akan kehilangan elektronnya. Keadaan materi ini adalah campuran gas ion positif dan elektron yang dikenal sebagai plasma. Mengandung plasma ini adalah tugas yang berat.

Hingga saat ini, fusi nuklir hanya menemukan aplikasi dalam fungsi militer: bom hidrogen atau bom termonuklir; ia menggunakan atom hidrogen atau isotop beratnya, deuterium dan tritium. Agar fusi atom-atom ini berlangsung, perlu untuk mencapai suhu sebesar itu sehingga hanya dapat dicapai dengan menggunakan bom fisi uranium atau plutonium kecil sebagai detonator.

Perlu dicatat bahwa fusi inti hidrogen menghasilkan energi sekitar 4 kali lebih banyak daripada fisi uranium. Oleh karena itu, ketika energi fusi nuklir dikendalikan (ada yang mengatakan di pertengahan abad ini), reaktor nuklir yang menggunakannya akan melupakan reaktor saat ini yang didasarkan pada proses fisi nuklir. Jika energi fusi menjadi praktis, ini akan menawarkan keuntungan sebagai berikut: 1) bahan bakar murah dan hampir tidak ada habisnya, deuterium dari lautan; 2) ketidakmungkinan terjadinya kecelakaan pada reaktor, jika mesin fusi berhenti bekerja, maka akan mati sepenuhnya dan segera, tanpa bahaya meleleh, dan 3) Ini adalah sumber energi yang bersih, karena prosesnya menghasilkan sedikit limbah radioaktif dan lebih mudah ditangani.