Sumber ilustrasi: Pixabay
15 Januari 2026 09.10 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [15.01.2026] Fusi nuklir telah lama dipandang sebagai sumber energi masa depan yang ideal karena berpotensi menghasilkan energi bersih dalam jumlah nyaris tak terbatas dengan limbah radioaktif yang jauh lebih kecil dibandingkan pembangkit nuklir konvensional. Prinsip fusi meniru proses yang terjadi di inti matahari, yakni penggabungan atom-atom ringan menjadi atom yang lebih berat, disertai pelepasan energi besar. Selama lebih dari tujuh dekade, para ilmuwan di berbagai negara berupaya menguasai proses ini di Bumi.
Meski menjanjikan, fusi nuklir masih berada dalam tahap eksperimental. Hingga kini, reaktor fusi umumnya masih mengonsumsi energi lebih besar daripada yang dihasilkan. Di tengah meningkatnya urgensi krisis iklim dan tuntutan pengurangan emisi gas rumah kaca secara cepat, fusi nuklir belum dapat diandalkan sebagai solusi jangka pendek. Namun, kemajuan riset terus dilakukan untuk membuka kemungkinan pemanfaatan energi ini di masa depan.
Salah satu proyek fusi paling ambisius saat ini adalah Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) di China, yang dijuluki sebagai “matahari buatan”. Reaktor ini secara konsisten menjadi pusat perhatian karena sering mencetak rekor baru dalam pengendalian plasma, komponen kunci dalam reaksi fusi nuklir.
Dalam perkembangan terbaru, EAST berhasil menembus batas penting dalam fisika fusi dengan mempertahankan plasma tetap stabil pada kepadatan yang sangat tinggi. Pencapaian ini melampaui rentang operasi normal tokamak dan sebelumnya dianggap sebagai hambatan besar dalam pengembangan reaktor fusi yang efisien. Keberhasilan ini diumumkan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan China sebagai tonggak signifikan dalam riset fusi.
Plasma, yang sering disebut sebagai keadaan keempat materi, merupakan gas terionisasi berenergi tinggi yang harus dijaga dalam kondisi ekstrem agar reaksi fusi dapat berlangsung. Di dalam reaktor tokamak, plasma dipanaskan hingga suhu yang jauh lebih tinggi daripada suhu inti matahari dan ditahan menggunakan medan magnet kuat di dalam ruang berbentuk donat.
Salah satu tantangan utama dalam pengembangan tokamak adalah Batas Greenwald, yakni ambang kepadatan plasma di mana ketidakstabilan biasanya muncul. Melewati batas ini sangat sulit karena meskipun kepadatan yang lebih tinggi menguntungkan proses fusi, ketidakstabilan plasma justru dapat menghentikan reaksi secara keseluruhan.
Tim peneliti di EAST mengatasi tantangan ini dengan mengelola secara presisi interaksi antara plasma dan dinding reaktor. Dua parameter kunci dikendalikan sejak awal operasi, yaitu tekanan awal gas bahan bakar dan pemanasan resonansi siklotron elektron, yang menentukan bagaimana elektron plasma menyerap energi gelombang mikro. Pendekatan ini memungkinkan plasma tetap stabil pada kepadatan sekitar 1,3 hingga 1,65 kali di atas Batas Greenwald, jauh melampaui rentang operasi biasa tokamak.
Keberhasilan ini bukan yang pertama dalam sejarah riset fusi. Beberapa fasilitas lain, termasuk tokamak DIII-D di Amerika Serikat, juga pernah melampaui Batas Greenwald. Bahkan, perangkat eksperimental di University of Wisconsin–Madison pernah mempertahankan plasma stabil pada kepadatan yang jauh lebih tinggi. Namun demikian, pencapaian di EAST memiliki keunikan tersendiri karena membuka akses ke kondisi plasma yang sebelumnya hanya diprediksi secara teoretis.
Pada eksperimen ini, plasma berhasil dipanaskan hingga mencapai apa yang disebut sebagai rezim bebas kepadatan. Dalam kondisi ini, peningkatan kepadatan plasma tidak lagi memicu ketidakstabilan seperti yang selama ini dikhawatirkan. Keadaan tersebut mendukung teori plasma-wall self organization (PWSO), yang menyatakan bahwa stabilitas plasma dapat dipertahankan jika interaksi dengan dinding reaktor berada dalam keseimbangan yang tepat.
Kemajuan di EAST memberikan wawasan penting bagi desain reaktor fusi generasi berikutnya. China dan Amerika Serikat merupakan bagian dari proyek internasional International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), yang tengah dibangun di Prancis. ITER dirancang sebagai tokamak terbesar di dunia dengan tujuan mencapai fusi berkelanjutan untuk keperluan riset.
ITER sendiri masih bersifat eksperimental dan tidak dirancang langsung sebagai pembangkit listrik. Namun, keberhasilan proyek ini diharapkan dapat menjadi batu loncatan menuju pembangkit listrik berbasis fusi. Reaktor ITER dijadwalkan mulai menghasilkan reaksi fusi skala penuh pada tahun 2039.
Di sisi lain, para ilmuwan menekankan bahwa meskipun kemajuan ini signifikan, fusi nuklir masih menghadapi tantangan besar sebelum dapat dimanfaatkan secara komersial. Isu efisiensi energi, biaya infrastruktur, serta kendali plasma jangka panjang masih menjadi fokus penelitian lanjutan.
Pencapaian reaktor EAST dalam mempertahankan plasma stabil pada kepadatan ekstrem menandai langkah penting dalam perjalanan panjang pengembangan fusi nuklir. Dengan menembus Batas Greenwald dan memasuki rezim bebas kepadatan, riset ini menunjukkan bahwa hambatan fundamental yang selama ini membatasi tokamak dapat diatasi melalui pengelolaan plasma yang presisi.
Meski belum menjadi solusi langsung bagi krisis iklim saat ini, kemajuan ini memperkuat harapan bahwa energi fusi dapat diwujudkan di masa depan. Dengan kontribusi dari proyek-proyek internasional seperti ITER, riset fusi semakin mendekati tahap di mana energi bersih nyaris tak terbatas dapat menjadi bagian nyata dari sistem energi global.
Diolah dari artikel:
“China’s ‘artificial sun’ reactor shatters major fusion limit — a step closer to near-limitless clean energy” oleh Patrick Pester
Note:
This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
