Ilmuwan Berhasil Ukur Suhu Atom pada Material Ekstrem, Buka Jalan bagi Energi Fusi

PARA ilmuwan di SLAC National Accelerator Laboratory, Amerika Serikat, berhasil melakukan sesuatu yang selama ini dianggap hampir mustahil, yaitu mengukur langsung suhu atom pada material yang dipanaskan hingga ratusan ribu derajat.

Dengan menggunakan laser, tim peneliti memanaskan sampel emas setipis nanometer hingga mencapai suhu luar biasa tinggi.Tahap berikutnya adalah menembakkan sinar-X berintensitas tinggi dari Linac Coherent Light Source (LCLS) guna mempelajari dinamika getaran atom. Kecepatan getaran inilah yang kemudian menunjukkan suhu sebenarnya.

Salah satu ilmuan SLAC, Bob Nagler mengatakan bahwa selama ini para ilmuwan masih kesulitan mengukur suhu material ekstrem.

Baca juga : Adakah Emas di Sungai Efrat? Ini yang Terungkap oleh Kekeringan Suriah

“Selama ini, kita punya metode bagus untuk mengukur tekanan dan kerapatan, tetapi tidak untuk suhu. Pengukuran suhu biasanya hanya perkiraan dengan tingkat kesalahan besar. Ini masalah yang sudah berlangsung selama puluhan tahun,” ujar Bob dikutip dari laman Science Daily.

Metode baru ini akhirnya membuka jalan untuk mengukur suhu secara tepat, tanpa bergantung pada model rumit. Hasilnya pun mengejutkan, emas padat bisa dipanaskan hingga 19.000 Kelvin atau lebih dari 33 ribu derajat Fahrenheit tanpa berubah menjadi cair.

Temuan ini secara tak terduga menggugurkan teori lama dari tahun 1980-an tentang batas pemanasan ekstrem, yang disebut “entropy catastrophe”.

Baca juga : Peneliti Akui Emas Dapat Dibuat Hanya dengan Miliki 2 Hal ini

“Kami tidak menyangka hasilnya bisa setinggi itu. Inilah sains,” ujar Tom White, profesor fisika dari University of Nevada, Reno, yang turut memimpin riset.

Para peneliti menjelaskan, kunci dari temuan ini adalah kecepatan pemanasan. Dengan memanaskan emas dalam waktu hanya sepertriliun detik, material itu tidak sempat mengembang atau melebur, sehingga tetap mempertahankan bentuk padatnya meski suhunya melonjak drastis.

Peneliti meyakini penemuan ini akan membawa dampak besar, terutama pada pengembangan energi fusi yang diharapkan menjadi solusi energi di masa depan.

“Ketika bahan bakar fusi runtuh di dalam reaktor, material berada dalam kondisi yang sama dengan warm dense matter. Untuk merancang reaktor yang efektif, kita harus tahu pada suhu berapa material berubah wujud. Kini kita akhirnya bisa mengukurnya,” jelas Bob.

Riset yang hasilnya dipublikasikan di jurnal Nature ini melibatkan berbagai universitas terkemuka, termasuk Oxford, Princeton, Columbia, hingga European XFEL. Penelitian ini menggunakan dana dari Departemen Energi Amerika Serikat. (Science Daily/Z-2)