Tantangan dalam Meningkatkan Skala Fusi Nuklir

Fusi nuklir, yang merupakan proses di mana dua isotop hidrogen bergabung untuk membentuk helium sambil melepaskan energi dalam jumlah besar, menjanjikan potensi yang luar biasa sebagai sumber energi bersih. Namun, salah satu tantangan terbesar dalam memperbesar skala fusi nuklir adalah menjaga partikel energi tinggi tetap berada di dalam dinding reaktor. Proses fusi memerlukan isotop hidrogen yang dipanaskan hingga suhu yang melebihi suhu di permukaan Matahari, dan berada dalam keadaan materi keempat yang disebut plasma, sebelum akhirnya fusi terjadi dan menghasilkan molekul helium.
Dalam rentang suhu dan keadaan energi tinggi ini, partikel alfa dapat bocor dari reaktor fusi, yang menyebabkan plasma menjadi kurang padat. Ketika plasma kehilangan panas, ia tidak dapat lagi mempertahankan reaksi fusi, yang mengakibatkan hilangnya produksi energi. Untuk mencegah hal ini, para ilmuwan dan insinyur merancang sistem yang dirancang untuk mencegah pelarian partikel alfa.
Di sinilah hukum Newton tidak dapat membantu dalam menciptakan dan mempertahankan fusi nuklir. Para insinyur mengandalkan sistem pengurungan magnetik yang rumit untuk mencegah kebocoran partikel alfa dari reaktor. Salah satu contohnya adalah stellarator, yang menggunakan koil eksternal untuk menghasilkan medan magnet yang membatasi plasma dan partikel energi tinggi. Penahanan semacam ini juga dikenal sebagai 'botol magnetik'. Namun, meskipun sistem ini dirancang untuk menjebak partikel, ada celah dalam botol magnetik tersebut yang memungkinkan partikel alfa tetap lolos.