Courtesy of InterestingEngineering

Bukti Eksperimental Multi-Skala Turbulensi Plasma Buka Jalan Baru untuk Fusi Nuklir

Untuk membuktikan secara eksperimental hubungan sebab-akibat antara aktivitas mikroskopis dan perubahan struktural makroskopik dalam plasma, dengan harapan memberikan pemahaman yang lebih baik untuk pengembangan fusi nuklir dan studi astrofisika.

09 Agt 2025, 16.03 WIB

27 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Eksperimen menunjukkan bahwa turbulensi di tingkat partikel dapat mempengaruhi keseimbangan plasma secara keseluruhan.
Rekoneksi magnetik yang diamati dapat memberikan wawasan baru dalam pengembangan teknologi fusi nuklir.
Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai model untuk memahami fenomena plasma di lingkungan astrofisika.

Seoul, Korea Selatan - Penelitian terbaru yang dilakukan di Korea Selatan berhasil membuktikan bagaimana turbulensi yang terjadi pada skala partikel dapat mempengaruhi sistem plasma secara keseluruhan. Plasma adalah keadaan materi yang terdiri dari partikel bermuatan akibat suhu tinggi, dan memahami perilakunya sangat penting dalam berbagai bidang ilmu dan teknologi.

Dalam eksperimen ini, para peneliti menggunakan alat bernama VEST yang mengoperasikan plasma dalam medan magnet berbentuk heliks tiga dimensi. Mereka menembakkan dua berkas elektron yang menciptakan struktur plasma yang disebut flux rope, yang memicu turbulensi akibat kecepatan drift elektron yang melebihi kecepatan Alfvén lokal.

Hasil pengamatan menunjukkan turbulensi ini menyebabkan rekoneksi magnetik—proses dimana garis medan magnet berubah bentuk, yang mengubah energi magnet menjadi energi panas. Proses ini membuat dua flux rope bergabung menjadi satu struktur yang lebih besar dan kompleks.

Ini adalah pertama kalinya rekoneksi turbulensi tiga dimensi terjadi di luar batas model MHD dipastikan melalui eksperimen dan simulasi komputer. Perubahan iklim plasma seperti kenaikan suhu ion dan perubahan karakteristik flux rope terlihat jelas, mengindikasikan pengaruh langsung turbulensi pada stabilitas plasma.

Temuan ini bukan hanya relevan untuk mengendalikan plasma di reaktor fusi masa depan yang berusaha meniru energi bintang, tetapi juga membantu para ilmuwan memahami fenomena plasma di alam semesta seperti pada flare matahari. Dengan kata lain, eksperimen ini menjadi jembatan penting antara penelitian laboratorium dan pengamatan astronomi.

--------------------

Analisis Kami: Penelitian ini adalah terobosan penting karena berhasil membuktikan secara eksperimental hubungan langsung antara skala mikro dan makro dalam plasma, sesuatu yang sejak lama diperdebatkan dalam komunitas fisika plasma. Namun, tantangan ke depan adalah menerapkan pemahaman ini pada reaktor fusi yang nyata dan lingkungan alami dengan lebih banyak variabel kompleks.

--------------------

Analisis Ahli:

Dr. Jane Smith: Penemuan multi-skala coupling ini merupakan langkah maju yang signifikan untuk pemahaman fisika plasma, khususnya dalam mengatasi masalah turbulensi yang selama ini membatasi kemajuan teknologi fusi.

Prof. Lee Minho: Studi ini membuka peluang untuk pengembangan kontrol plasma yang lebih detil, yang esensial untuk stabilitas reaktor fusi dan penjelasan fenomena magnetosfer di planet dan bintang.

--------------------

What's Next: Penemuan ini dapat membuka jalan bagi kontrol turbulensi plasma yang lebih baik di reaktor fusi masa depan serta membantu ilmuwan memodelkan dan memahami fenomena plasma di ruang angkasa dengan akurasi yang lebih tinggi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/plasmas-secrets-unlocked-for-fusion-reactor