Courtesy of InterestingEngineering

ITER Siapkan Sistem Boronisasi untuk Jaga Plasma Tetap Stabil dan Bersih

Mengembangkan dan menerapkan sistem boronisasi pada reaktor fusi ITER untuk meningkatkan performa plasma dengan mengurangi pengotor dan memperpanjang waktu operasi, sekaligus memastikan langkah-langkah keamanan dalam penggunaan gas diboran yang berbahaya.

10 Jul 2025, 19.11 WIB

228 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

ITER mengembangkan sistem boronisasi untuk meningkatkan stabilitas plasma dengan menggunakan diborane.
Kolaborasi internasional penting dalam mengatasi tantangan desain dan pengujian di ITER.
Langkah-langkah keamanan yang ketat diterapkan untuk menangani bahan berbahaya seperti diborane.

Saint-Paul-lez-Durance, Prancis - Para insinyur dan ilmuwan di proyek ITER mengembangkan sistem boronisasi baru untuk melindungi plasma dari pengotor yang meningkat akibat penggunaan tungsten sebagai material pelindung, menggantikan berilium. Boronisasi ini akan membentuk lapisan tipis boron di permukaan ruang plasma yang akan menahan oksigen dan mengurangi gangguan pada plasma.

Sistem boronisasi menggunakan gas diborane yang dicampur ke dalam helium dan disuntikkan ke dalam tokamak. Di sana, diborane akan terurai dan membentuk lapisan boron melalui metode glow-discharge-assisted yang menggunakan plasma dingin untuk menempelkan boron pada dinding.

Agar boron tersebar merata, kebutuhan penambahan anoda dalam ruang vakum muncul. Melalui kolaborasi internasional dan pengujian bersama dengan tokamak di Jerman, Prancis, dan China, ITER menyepakati penambahan empat anoda tambahan untuk hasil optimal.

Diborane adalah gas yang beracun dan mudah meledak sehingga perlu penanganan dan penyimpanan yang aman di lokasi khusus. Ada dua metode untuk menghancurkan sisa gas yang belum terurai: pemanasan suhu tinggi dan penggunaan perangkap kimia khusus. Keduanya telah terbukti aman di tokamak lain.

Dengan semua persiapan ini, instalasi sistem boronisasi dijadwalkan dimulai pada tahun 2028, sambil diteruskan penelitian lebih lanjut terhadap frekuensi terbaik pelaksanaan boronisasi yang diperkirakan maksimal setiap dua minggu untuk menjaga kualitas plasma.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/iter-nuclear-fusion-boron-plasma

Analisis Ahli

Tom Keenan

"Teknologi boronisasi sudah terbukti efektif tetapi mengaplikasikannya di lingkungan ITER yang unik memang memerlukan sejumlah penyesuaian dan pengujian lebih lanjut."

Peter Speller

"Kita sangat percaya pada dua metode penanganan gas diborana yang sudah terbukti aman di tokamak lain, sehingga aspek keselamatan dapat dikendalikan dengan baik."

Tom Wauters

"Kolaborasi antar berbagai pusat tokamak internasional sangat membantu dalam mengoptimalkan desain dan operasional boronisasi yang efektif."

Analisis Kami

"Penggunaan boronisasi sebagai solusi pada ITER merupakan langkah inovatif sekaligus krusial untuk mengatasi masalah impuritas yang semakin meningkat akibat perubahan material dinding. Meski teknologi ini sudah terbukti di tokamak lain, tantangan implementasi pada skala ITER sangat besar, terutama dari sisi keamanan dan efektivitas distribusi, sehingga kolaborasi internasional menjadi kunci keberhasilannya."

Prediksi Kami

Sistem boronisasi akan berhasil diimplementasikan di ITER sekitar tahun 2028 dan akan menjadi praktik standar untuk menjaga kualitas plasma dan kestabilan reaktor fusi berskala besar di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa itu boronisasi dan mengapa diperlukan di ITER?

Boronisasi adalah proses aplikasi lapisan tipis boron untuk melindungi plasma dari peningkatan kotoran. Ini diperlukan setelah perubahan material pelindung plasma dari beryllium ke tungsten.

Apa tujuan penggunaan diborane dalam proses boronisasi?

Diborane digunakan untuk mengaplikasikan lapisan boron yang akan menangkap oksigen dan mencegah kerugian radiasi yang dapat mengganggu plasma.

Bagaimana sistem injeksi gas dirancang untuk ITER?

Sistem injeksi gas dirancang dengan lebih dari satu kilometer jalur di dalam Gedung Tokamak dan 21 titik injeksi gas untuk distribusi yang merata.

Apa tantangan yang dihadapi dalam penempatan anoda untuk boronisasi?

Tantangan dalam penempatan anoda termasuk memastikan distribusi boron yang merata di seluruh permukaan dinding plasma.

Apa langkah-langkah keamanan yang diterapkan terkait penggunaan diborane?

Langkah-langkah keamanan termasuk penyimpanan diborane dalam kabin gas yang aman dan metode penghancuran untuk gas yang tidak terdekomposisi.