Sains Dibuat Sederhana: Apa itu Stellarator?

Gambar skema bintang magnet permanen dengan plasma kuning. Merah dan biru menunjukkan magnet permanen dengan kumparan yang disederhanakan mengelilingi kapal. Kredit: Membujuk Zhu

Daya fusi dapat menyediakan energi yang aman, bersih, dan terbarukan bagi dunia. U bintang ini adalah salah satu teknologi yang diyakini para ilmuwan dapat mengarah pada fusi dunia nyata kekuasaan. Stellarizer adalah mesin yang menggunakan medan magnet untuk membatasi plasma dalam bentuk donat, disebut banteng. Medan magnet ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengontrol plasma partikel dan menciptakan kondisi yang tepat untuk reaksi fusi. Bintang bintang menggunakan elektromagnet yang sangat kuat untuk menghasilkan medan magnet memutar yang mengelilingi jalur panjang di sekitar bentuk donat.

Starburst memiliki beberapa keunggulan dibandingkan tokamaks, teknologi utama lainnya yang sedang dieksplorasi para ilmuwan untuk kekuatan fusi. Perangkat bintang membutuhkan lebih sedikit daya yang diinjeksikan untuk mendukung plasma, memiliki fleksibilitas desain yang lebih besar, dan memungkinkan penyederhanaan beberapa aspek kontrol plasma. Namun, keuntungan ini datang dengan biaya kompleksitas yang lebih besar, terutama untuk kumparan medan magnet.

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

Diagram Permukaan Magnetik

Gambar skema bintang magnet permanen dengan plasma berwarna kuning dan permukaan magnet berwarna biru. Kredit: Michael Drevlak

Fakta Stellarator

  • Stellarator konsep ditemukan oleh Lyman Spitzer di Universitas Princeton pada tahun 1951.
  • Sebagian besar pengembangan awal perangkat bintang di tahun 1950-an terjadi di laboratorium yang sekarang menjadi Laboratorium Fisika Plasma Princeton DOE. Pekerjaan itu begitu sulit sehingga ilmuwan yang bertanggung jawab menjulukinya “Proyek Cervino”.
  • Bintang bintang menggunakan kumparan eksternal untuk menghasilkan medan magnet yang berputar untuk mengontrol plasma alih-alih menginduksi arus listrik dalam plasma seperti tokamak.
  • Membuat kumparan stellarator merupakan sebuah tantangan karena mengharuskan pabrikan untuk membangun kumparan kawat berlubang besar dengan presisi milimeter.
Stellarizer Konvensional dan Dioptimalkan

Bintang konvensional (kiri) dan dioptimalkan (kanan) digunakan di kedua kumparan elektromagnetik kompleks untuk membatasi plasma menggunakan medan magnet berbentuk peluru tiga dimensi tanpa bergantung pada arus plasma yang diinduksi untuk mendukung plasma. Kredit: Gambar milik D. Anderson, Universitas Wisconsin di Madison

DOE Office of Science & Stellarators

Kantor Ilmu Energi Fusion (FES) Departemen Energi adalah pendukung penting penelitian dan pengembangan tentang bintang. Program FES memiliki dua tujuan utama: untuk memperluas pemahaman kita tentang materi pada suhu dan kepadatan yang sangat tinggi, dan untuk membangun pengetahuan yang diperlukan untuk mengembangkan sumber energi fusi. Bintang dapat menawarkan alternatif selain tokamak sebagai cara masa depan 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 pada bintang bintang. FES juga berkolaborasi di fasilitas W7-X di Jerman untuk mempelajari teknologi guna menghasilkan daya fusi dan melakukan eksperimen fusi. Ke depan, FES berencana mengembangkan skema kontrol untuk menjaga plasma stabil di bintang.

Terima kasih

Matthew Lanctot (US DOES FES Program Administrator)

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.