Divertor Tokamak Test

Divertor Tokamak Test (DTT) adalah fasilitas tokamak eksperimental yang dibangun di pusat penelitian ENEA, Frascati, Italia, untuk mengkaji cara membuang panas dan partikel dari plasma fusi nuklir.^[1][2] Fokusnya ialah divertor, bagian yang menerima aliran dari tepi plasma dan melindungi komponen ruang hampa. DTT dirancang untuk menguji pilihan bentuk medan dan bahan yang dapat membantu penelitian ITER serta rancangan pembangkit demonstrasi Eropa, DEMO. Perangkat ini sendiri merupakan sarana penelitian, bukan pembangkit listrik komersial.^[3]

Kaitannya dengan Uni Eropa mencakup peta jalan riset EUROfusion, kontribusi program penelitian Eropa, dan pinjaman Bank Investasi Eropa kepada ENEA untuk membangunnya.^[5] Karena tokamak DTT masih dalam pembangunan pada laporan ENEA Februari 2026, besaran seperti medan magnet maksimum, arus plasma, atau daya pemanasan adalah sasaran rancangan. Hasil yang sudah dicapai pada komponen tidak boleh dibaca sebagai hasil eksperimen plasma dari perangkat lengkap.^[2][1]

Pada tokamak, medan magnet menahan plasma panas agar tidak langsung menyentuh dinding. Sebagian energi dan partikel tetap keluar melalui daerah tepi menuju divertor. Beban terpusat pada daerah kecil itu menjadi tantangan bagi perangkat besar, terutama jika pelepasan berlangsung lama.^[6] Menambah kemampuan menghasilkan reaksi fusi saja tidak menyelesaikan soal pembuangan energi tersebut. Divertor harus dapat menerima panas, memungkinkan pengeluaran pengotor, dan tetap kompatibel dengan keadaan plasma yang dibutuhkan penelitian.^[3]

Gagasan DTT berkembang dalam peta jalan EUROfusion sebagai fasilitas yang dapat menjembatani percobaan tokamak sekarang dengan kebutuhan ITER dan DEMO. Makalah tinjauan proyek pada 2024 menggambarkan penyusunan program ilmiah bersama laboratorium Eropa serta pemilihan konfigurasi divertor awal untuk berbagai bentuk plasma.^[1] Sebagian rancangan diarahkan pada keadaan yang mendekati beban keluaran reaktor masa depan, tetapi kemampuan yang dituju harus dibuktikan dalam eksperimen setelah perangkat beroperasi. Rencana penelitian ENEA tahun 2024 ditulis sebagai dokumen yang dapat diperbarui selama tahap pembangunan.^[3]

Pada 2019, Bank Investasi Eropa mengumumkan pinjaman 250 juta euro untuk ENEA dengan dukungan jaminan Dana Eropa untuk Investasi Strategis. Pengumuman yang sama menyebut rencana kontribusi 60 juta euro melalui EUROfusion dan program Horizon 2020, selain pendanaan pemerintah Italia serta wilayah Lazio.^[5] Angka-angka itu adalah susunan pembiayaan yang diumumkan ketika proyek diluncurkan; nilainya tidak dengan sendirinya menyatakan seluruh dana telah dibelanjakan atau seluruh tahapan konstruksi selesai. Ringkasan proyek bank menempatkan DTT sebagai investasi infrastruktur penelitian di Frascati.^[7]

Rencana penelitian tahun 2024 menyatukan masukan lebih dari seratus peneliti dari sekitar dua puluh lembaga di sepuluh negara.^[3] Susunan ini menggambarkan kegiatan ilmiah lintas negara yang berjalan bersamaan dengan pekerjaan teknik di Italia. Dokumen tersebut menguraikan urutan pertanyaan penelitian, cara mengukur keberhasilan, dan pilihan komponen yang dapat dipertukarkan. Rencana demikian diperlukan karena percobaan pada satu divertor hanya menjawab sebagian masalah: hasilnya harus dihubungkan dengan keadaan tepi plasma, kehilangan energi, dan perubahan bahan dinding yang terukur.^[3]

DTT dirancang dengan magnet superkonduktor untuk menghasilkan medan toroidal hingga sekitar enam tesla dan arus plasma hingga 5,5 megaampere. Parameter tersebut memberi ruang untuk meneliti pembuangan daya pada plasma berenergi tinggi tanpa menyamakan DTT dengan ukuran atau tugas ITER.^[4] Rancangan pemanasan tambahan mencakup berkas partikel netral dan gelombang elektromagnetik pada frekuensi resonansi elektron. Studi berkas netral tahun 2024 memperkirakan lintasan partikel serta bagian energi yang dapat mengenai komponen dinding, suatu masalah yang harus diperhitungkan sebelum sistem dijalankan.^[4]

Susunan kumparan medan menentukan bentuk plasma dan tempat aliran energi menumbuk divertor. Peneliti telah memodelkan konfigurasi single-null, double-null, X-divertor, dan bentuk plasma dengan segitiga negatif untuk menilai cara menyebarkan beban panas.^[6][1] Makalah tentang kendali magnetik menekankan bahwa bentuk yang lebih rumit dapat lebih peka terhadap gangguan posisi titik X. Karena itu, kemampuan mengendalikan bentuk plasma merupakan bagian dari eksperimen yang direncanakan, bukan sekadar variasi geometri di atas kertas.^[6]

Magnet nyata tidak selalu tepat sama dengan gambar ideal. Toleransi pembuatan dan pemasangan kumparan dapat menghasilkan komponen medan yang tidak dikehendaki. Analisis teknik tahun 2023 memeriksa kemungkinan medan galat pada sistem magnet superkonduktor DTT serta kebutuhan kumparan koreksi di dalam ruang hampa.^[8] Hasil pemodelan membantu merumuskan persyaratan pabrikasi; ia belum merupakan pengukuran medan perangkat yang sudah dirakit sepenuhnya.

Perbedaan kecil dalam medan menjadi penting ketika titik pertemuan garis medan ditempatkan dekat komponen divertor. Jika posisi plasma bergeser, daerah yang menerima beban panas tertinggi dapat berpindah ke permukaan yang tidak disiapkan untuknya. Oleh sebab itu, model kendali magnetik tidak hanya bertujuan mempertahankan bentuk plasma, tetapi juga melindungi bahan dan menjaga kondisi percobaan dapat diulang.^[6][8] Perhitungan bentuk X-divertor dan double-null dalam penelitian DTT menunjukkan pilihan geometri yang dapat dibandingkan setelah sistem siap, dengan syarat pengukuran posisi dan respons kumparan cukup akurat.^[6]

Rencana diagnostik mencakup pengamatan cahaya tampak dan radiasi inframerah untuk menilai keadaan dinding serta posisi beban panas. Sebuah kajian tahun 2025 menguraikan rancangan sistem pengamatan tangensial dari beberapa port ruang hampa, termasuk bidang pandang yang dibutuhkan untuk perlindungan mesin.^[9] Sistem lain dirancang untuk mengukur neutron dan sinar gama dari percobaan plasma. Makalah perancangannya menempatkan pengukuran tersebut sebagai sarana memahami reaksi, ion cepat, dan kejadian yang dapat mengganggu operasi.^[10]

Tinjauan proyek tahun 2024 mencatat izin pembangunan gedung yang diperoleh pada akhir 2021 dan izin untuk sumber radiologi kategori A pada 2022. Ketika makalah itu disusun, pembuatan magnet toroidal berlangsung dan rancangan ruang hampa, kumparan poloidal, serta prasarana sipil telah diselesaikan.^[1] Tahapan itu memperlihatkan bahwa kemajuan teknik tersusun dari izin, pembuatan komponen, pengujian, dan perakitan. Tidak satu pun tahapan tersebut sama dengan keberhasilan membatasi plasma dalam DTT.

Pada Februari 2026, ENEA melaporkan bahwa satu girotron berdaya satu megawatt untuk pemanasan gelombang mikro telah lulus uji penerimaan di fasilitas FALCON, Swiss. Dalam pengujian itu alat menghasilkan keluaran 170 gigahertz selama pulsa 100 detik; unit lain masih harus dibuat untuk tahap awal sistem pemanasan DTT.^[2] Laporan tersebut juga menjelaskan kerja pengadaan bersama Fusion for Energy untuk kebutuhan DTT dan ITER. Hasil uji menunjukkan kemampuan komponen tertentu, sedangkan keberhasilan integrasi dalam mesin tetap menjadi pekerjaan terpisah.^[2] Frekuensi gelombang mikro dan lama pulsa menjadi ukuran mutu alat pemanas; keduanya belum mengukur jumlah energi fusi yang dihasilkan tokamak.^[2]

Program penelitian DTT membandingkan beberapa strategi pembuangan panas: mengubah bentuk daerah tepi plasma, memindahkan titik tumbuk pada divertor, dan menilai bahan padat maupun pilihan logam cair. Kajian kendali magnetik menunjukkan bahwa pilihan konfigurasi memerlukan cara kendali berbeda agar titik X tetap berada di posisi yang diinginkan.^[6] Rencana ENEA mengatur pengujian bertahap sehingga hasil dari konfigurasi awal dapat dipakai untuk memilih rancangan divertor berikutnya. Karena itu, penyebutan semua pilihan dalam dokumen rancangan tidak berarti semuanya sudah dibangun atau diuji.^[3]

Pengamatan cahaya tampak dan inframerah ditujukan untuk memperlihatkan tempat energi plasma mengenai bahan. Pengukuran neutron dan sinar gama memberi informasi lain tentang reaksi dan partikel cepat di bagian dalam.^[9][10] Dua kelompok diagnostik ini menjawab pertanyaan berbeda: permukaan yang terlihat paling panas belum tentu mencerminkan keadaan seluruh plasma, sedangkan pengukuran radiasi dari dalam tidak dengan sendirinya menunjukkan bagian dinding mana yang terancam. Peneliti perlu menghubungkan data tersebut dengan model medan dan daya pemanasan sebelum menilai satu skenario divertor.^[3][10]

Keselamatan menjadi bagian dari rancangan karena eksperimen menggunakan bahan dan proses yang dapat menghasilkan radiasi pengion. Analisis tahun 2024 membahas emisi dari reaksi deuterium-deuterium serta partikel dipercepat, lalu mengaitkannya dengan persyaratan izin fasilitas di Italia.^[11] Analisis keselamatan memodelkan keadaan operasi maupun gangguan; hasilnya dipakai dalam proses perizinan, bukan sebagai bukti bahwa DTT telah menjalankan percobaan dengan bahan bakar reaktor komersial.

DTT mempunyai hubungan tujuan dengan ITER, namun kedua perangkat mempunyai skala dan tugas yang berbeda. ITER dimaksudkan untuk menyelidiki plasma pembakaran berskala besar; DTT memusatkan penelitian pada penanganan keluaran panas dan bahan divertor yang dapat memberi masukan bagi rancangan sesudah ITER.^[3][1] Perangkat lain di Eropa, seperti WEST dan ASDEX Upgrade, telah menghasilkan data pada lingkungan dinding wolfram. DTT dirancang untuk menambah rentang kondisi percobaan, bukan menggantikan data dari mesin yang sudah beroperasi.^[6]

Laporan penelitian dan pers ENEA memberi gambaran mengenai sasaran serta kemajuan pembuatan, tetapi parameter kinerja akhir hanya dapat dinilai setelah pengujian mesin terintegrasi. Bahkan ketika suatu komponen memenuhi spesifikasi pabrik, beban panas nyata akan bergantung pada bentuk plasma, daya pemanasan, cara kendali, dan lama pulsa.^[1][2] Pemisahan antara kemampuan rancangan, hasil uji komponen, dan data operasi ini penting untuk menafsirkan sumbangan DTT terhadap rekayasa energi fusi di Uni Eropa. Data operasi kelak juga memungkinkan pembandingan dengan perhitungan sebelum konstruksi.^[3]

• Tokamak
• ITER
• EUROfusion

• Situs proyek DTT
• Ringkasan proyek Bank Investasi Eropa