Courtesy of InterestingEngineering

Penelitian Baru Ungkap Cacat Berlian pada Eksperimen Fusi Nuklir Bertekanan Tinggi

Memahami mekanisme terbentuknya cacat struktural pada kapsul berlian dalam eksperimen fusi nuklir untuk meningkatkan desain kapsul dan menjaga simetri implosi agar energi fusi bisa dihasilkan secara maksimum.

24 Agt 2025, 15.23 WIB

64 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini mengungkapkan bagaimana kapsul berlian dapat mengalami defek struktural di bawah tekanan tinggi.
Memahami mekanisme deformasi berlian dapat membantu meningkatkan desain kapsul untuk eksperimen fusi nuklir.
Pentingnya simetri implosi untuk mencapai hasil energi maksimum dalam eksperimen fusi nuklir.

San Diego, Amerika Serikat - Para ilmuwan di University of California San Diego meneliti bagaimana kapsul berlian yang digunakan dalam eksperimen fusi nuklir dapat mengalami kerusakan struktural akibat tekanan ekstrem. Kapsul ini berfungsi menahan bahan bakar fusi selama proses yang melibatkan laser berdaya tinggi, dan kerusakan pada kapsul bisa mengurangi efisiensi fusi.

Eksperimen menggunakan laser untuk menciptakan gelombang kejut dalam berlian pada tekanan yang sangat tinggi, mencapai ratusan gigapascal. Pada tekanan 69 GPa, berlian tetap dalam keadaan elastis tanpa cacat, tetapi saat tekanan meningkat ke 115 GPa, mulai muncul berbagai cacat seperti fault dan dislokasi dalam struktur kristalnya.

Temuan ini adalah pengamatan pertama kali secara langsung tentang fenomena amorfisasi akibat benturan yang sebelumnya hanya diprediksi melalui simulasi komputer. Amorfisasi ini artinya struktur berlian yang biasanya teratur menjadi rusak dan kehilangan pola kristalnya, yang berbahaya untuk fungsi kapsul pada fusi.

Cacat dalam kapsul berlian ini berpengaruh pada ketidaksimetrisan implosi, yang sangat penting agar reaksi fusi dapat berlangsung optimal. Studi ini penting untuk memperbaiki cara simulasi dan desain kapsul berlian agar bisa mempertahankan integritasnya selama proses pengompresan yang sangat cepat dan kuat.

Dengan pengetahuan ini, teknologi fusi nuklir di fasilitas seperti National Ignition Facility diharapkan bisa ditingkatkan sehingga menghasilkan energi fusi yang lebih maksimal dan efisien. Selain itu, pemahaman ini juga berpotensi berguna untuk pengembangan material terikat kovalen lain dalam kondisi ekstrim.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/us-decodes-diamond-fusion-fuel

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat penting karena menunjukkan bahwa material sekeras berlian pun memiliki batas ketangguhan di bawah kondisi ekstrem, yang merupakan informasi krusial untuk perangkat fusi. Namun, saya pikir masih banyak tantangan praktis dalam mengaplikasikan temuan ini secara luas di fasilitas-fasilitas fusi komersial karena pengukuran dan pengendalian cacat pada skala nanosekon sangat kompleks."

Analisis Ahli

Dr. Emily Zhang (fisikawan material terkemuka)

"Pengamatan langsung atas amorfisasi berlian akibat tekanan gedhe ini membuka peluang baru untuk memahami mekanisme kegagalan material dalam kondisi ekstrem yang selama ini hanya bisa diprediksi secara teoretis."

Prediksi Kami

Dengan pemahaman baru tentang cacat pada berlian akibat tekanan tinggi, desain kapsul fusi di masa depan akan semakin optimal sehingga peluang untuk mencapai fusi yang stabil dan efisien akan meningkat secara signifikan.