Tritium langka. Itu pada dasarnya tidak ada.
Tentu saja kita membutuhkannya untuk fusi nuklir. Reaktor tokamak berbentuk donat dijalankan dengan campuran deuterium dan tritium. Deuterium? Stabil, di mana saja. Tritium? Radioaktif, cepat berlalu, hampir tidak terlihat di Bumi kecuali jejak yang dihasilkan dari sinar kosmik di bagian atas atmosfer kita.
Ketika kedua isotop hidrogen tersebut menyatu, hasilnya bagus. Satu inti helium, sebuah neutron bebas, melepaskan energi 17,6 juta elektronvolt. Laju reaksinya tinggi. Hasil panennya sangat besar.
Ini adalah energi fusi terbaik yang kami miliki.
Namun Anda tidak bisa mengisi jaringan listrik di masa depan dengan jumlah yang sedikit. Para ilmuwan perlu ‘mengembangbiakkan’ lebih banyak lagi.
Masukkan komputer kuantum. Bukan sembarang superkomputer—khususnya, pendekatan kuantum-sentris yang dipinjam dari bidang yang sama sekali berbeda.
“Komputer kuantum adalah alat utama yang mempercepat penemuan… diperlukan untuk menghasilkan trit yang cukup.”
Tom Beck, Laboratorium Nasional Oak Ridge
Klinik Cleveland telah menggunakan teknik ini untuk mensimulasikan protein. Para peneliti di Oak Ridge, IBM, dan Michigan State memperkirakan bahwa mereka dapat menerapkan otot yang sama untuk fusi. Mereka beralih ke zat yang disebut FLiBe.
Apa itu FLiBe? Garam cair. Litium fluorida dan berilium fluorida dicampur menjadi satu.
Di dalam reaktor, FLiBe berada dalam ‘selimut pembiakan’. Ia menyerap neutron liar dari reaksi fusi dan mengubah litium menjadi tritium segar. Sederhana secara teori. Rumit dalam praktiknya karena interaksi atom di dalam garam cair tersebut sulit dihitung menggunakan fisika klasik.
Jadi tim melepaskan simulator kuantum.
Mereka menemukan sembilan konfigurasi molekul yang berbeda. Hanya sembilan.
Mengapa ini penting?
Sebelum ini, Anda harus menebaknya. Anda mencampur garam di laboratorium, memanaskannya hingga suhu yang sangat rendah, menunggu untuk melihat apakah ada yang meledak atau menghasilkan bahan bakar, dan berdoa untuk mendapatkan data. Itu lambat. Itu mahal. Seringkali hal itu tidak membawa hasil.
Sekarang? Mereka dapat melihat struktur elektroniknya. Perilaku atom. Kekuatan ikatan. Semua dalam silikon.
Mereka tahu konfigurasi mana yang sepadan dengan masalahnya bahkan sebelum mereka memanaskan garamnya.
Apakah sudah selesai? Tidak. Ini adalah pekerjaan simulasi. Sebuah pracetak di arXiv, tidak lebih dari itu. Mereka masih harus kembali ke dunia fisik untuk melihat apakah atom benar-benar berperilaku sesuai prediksi model kuantum.
Fusion telah terjebak di laboratorium selama beberapa dekade. Tentu saja, Lawrence Livermore akhirnya mencapai titik impas pada akhir tahun 2032—tunggu, 2022. Lebih banyak energi yang keluar daripada yang masuk. Dan kita menjaga plasma tetap panas lebih lama; rekor terbaru adalah 1.337 detik, yang terdengar seperti selamanya bagi fisika plasma.
Namun semua itu tidak berarti apa-apa jika Anda kehabisan bahan bakar.
Jerry Chow dari IBM menyebut hal ini “praktis”. Mungkin. Komputer kuantum belum sempurna, penskalaan masih memusingkan, dan simulasi kimia tidak sama dengan membangun pembangkit listrik.
Ini adalah langkah yang menjanjikan. Saat komputer berhenti menebak-nebak dan mulai menunjukkan jalannya.
Apa yang terjadi jika tes laboratorium gagal? Kami belum tahu. Namun alatnya lebih tajam dari sebelumnya.
