Iron Man Arc Reactor in Us

Tugas II Pemrogram Jaringan - Jurnal Inovasi Teknologi

Anggota Kelompok :

- Erina Septiane Putri H

- Faizal Kurniawan

- Nurul Annisa (55411385)

IRON MAN ARC REACTOR IN US

1.     Latar Belakang

Sekarang semakin banyak film fiksi yang menjadi favorite masyarakat, terutama yang mempunyai hobby menonton film. Bahkan terkadang film tersebut menjadi trend yang membuat orang rugi bila tidak menontonnya. Apalagi sudah banyak film fiksi yang dapat ditonton oleh semua umur, terutama film luar negri. Tidak hanya film fiksi yang dimainkan oleh para aktor dan aktris, tetapi sudah banyak film fiksi animasi yang dinikmati semua kalangan bahkan menjadi demam untuk anak-anak.

            Diantara film-film fiksi yang akhir-akhir ini menjadi favorite penonton, tidak sedikit yang membawa tema teknologi. Sebagai salah satu contohnya adalah film yang diangkat dari komik Marvel, Iron Man. Film ini menceritakan seorang mekanik kaya raya, pintar dan berbakat bernama Tony Stark yang memutuskan untuk membuat baju besi berteknologi tinggi, sehingga Iron Man sekarang menjadi tokoh pahlawan atau super hero yang sangat terkenal.

            Pada film tersebut, Iron Man menggunakan sebuah alat bantu penghasil energi untuk baju besi nya yang dinamakan Iron Man Arc Reactor. Alat tersebut diletakkan di dada baju besi Iron Man. Tony Stark awalnya menggunakan Arc Reactor buatan Ho Yinsen pada saat berada dalam goa yang digunakan untuk menajaga jantung Tony dari pecahan peluru yang ada di tubuhnya. Berkat keahlian dan kepintarannya, Tony mengembangkan Arc Reactor menjadi alat dengan performa yang luar biasa dengan kemampuan superhuman-level multitasking dan learning capability.

            Iron Man Arc Reactor adalah sebuah perangkat fiktif, dan tidak memiliki penjelasan ilmiah resmi pada film Iron Man. The Stark Arc Reactor mirip seperti Multi-Isotop Radio-Decay Cell.  Jika dilihat pada film Iron Man 1 muncul sebuah Arc Reactor berukuran besar yang terlihat mirip seperti “Tokamak”. Tokamak adalah sebuah mesin yang memproduksi medan magnet berbentuk torus untuk mengurung plasma. Alat ini merupakan salah satu bentuk dari alat pengurung plasma, dan merupakan alat yang paling banyak diteliti untuk memproduksi tenaga fusi termonuklir terkendali.

            Dari kemiripan ini, maka mungkin saja perkembangan teknologi masa depan bisa menghasilkan sebuah Arc Reactor yang bisa digunakan sebagai penghasil energi robot dan sebagai alat kesehatan seperti pada film Iron Man.

2.     Landasan Teori

Tokamak adalah perangkat berbentuk torus yang menggunakan medan magnet untuk membatasi plasma. Untuk mendapatkan plasma yang stabil membutuhkan garis-garis medan magnet yang bergerak didalam torus dalam bentuk heliks. Bidang heliks tersebut dapat dihasilkan dengan menambahkan bidang toroidal dan bidang poloidal. Dalam sebuah tokamak, bidang toroidal dihasilkan oleh elektromagnet yang mengelilingi torus, dan bidang poloidal adalah hasil dari arus listrik yang mengalir di dalam plasma toroidal. Tokamak diciptakan pada tahun 1950 oleh fisikawan Soviet Igor Tamm dan Andrei Sakharov, terinspirasi oleh ide asli dari Oleg Lavrentiev.

Reaktor yang muncul di dalam film Iron man saat ini menjadi objek penelitian di ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) dan direncanakan menjadi reaktor fusi pertama yang cukup besar untuk menghasilkan clean energy. Objek penelitian ITER ini menggabungkan dua isotop hidrogen, yaitu deuterium dan tritium. Kedua isotop ini digabungkan menggunakan energi tinggi sehingga menjadi satu atom. Ketika mereka melebur, reaksi tersebut menghasilkan helium dan neutron bebas. Helium + neutron memiliki massa yang lebih sedikit dari deuterium + tritium, dan massa yang hilang diubah menjadi energi. Energi itu dapat ditangkap sebagai panas untuk menjalankan turbin uap-driven tradisional (seperti pembangkit listrik lainnya).

Jadi, mengapa arc reactor ini berbentuk torus (donat)? Karena ada partikel bermuatan yang bergerak dalam lingkaran, yang dikandung oleh medan magnet. Partikel energi tinggi biasanya memiliki energi yang tinggi karena mereka bergerak sangat cepat, dan medan magnet dapat kurva gerak partikel bermuatan. Gerak melengkung partikel membentuk lingkaran membuat partikel tersebut berada di satu tempat cukup lama agar saling bertabrakan.

Desain reaktor fusi saat memiliki banyak kumparan magnet di luar torus, sedangkan reaktor busur Stark Industries memiliki desain yang lebih terbuka sehingga kita bisa melihat isi dari reaktor tersebut. Plasma containment adalah tantangan terbesar tunggal untuk peleburan panas, tapi arc reactor membuatnya tampak lebih mudah. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa a key technology in the full-scale arc reactor is a way to contain the reaction in a self-sustaining ring.

Berikut adalah blue print dari Arc Reactor oleh Stark Industries

Dari blue print tersebut terlihat kekurangan seperti  cooling loops, turbin, atau apapun yang dibutuhkan oleh reaktor termal. Yang berarti Arc Reactor menghasilkan listrik secara langsung, bukan dengan membangkitkan panas terlebih dahulu. Di dalam film Iron Man, reaktor megawatt-scale yang berada di dada Tony tidak membakar tubuhnya. Sehingga alat tersebut bukan sebuah hot-fussion reactor,  atau thermal-fission tradisional.

Apalagi yang kita ketahui tentang Arc Reactor ?

·         Berisi inti palladium

·         Paladium bisa dirusak oleh neutron, sehingga isotop sangat dibutuhkan

·         Memiliki kumparan elektromagnetik di torus.

·         Memancarkan cahaya biru-putih

·         Dapat dibangun di sebuah gua dengan alat secukupnya

·         Tidak memerlukan bahan dengan spesifikasi tertentu, bisa menggunakan bongkaran dari senjaa konvensional.

·         Berjalan pada daya rendah, ini berarti harus memiliki semacam bahan bakar

Palladium telah dikemukakan sebagai substrat untuk fusi "dingin" yang tidak memerlukan plasma panas dan toroids containment. Bagaimanapun palladium, memiliki beberapa menarik menangkap dan pembusukan properti. Palladium isotop Pd-103 menghasilkan Rh-103 (rhodium) melalui penangkapan elektron. Ini artinya elektron dalam diserap oleh inti, bergabung dengan proton untuk menghasilkan neutron dan foton energik - sinar gamma.

            Isotop lain, Pd-107, menghasilkan Ag-107 (perak) melalui peluruhan beta, melepaskan elektron ketika neutron berubah menjadi proton. (Ini adalah jenis reaksi yang berlawanan seperti di atas.) Sekarang, dalam fisika di dunia nyata, elektron menyeimbangkan inti atom yang dihasilkan - perak dan rhodium memiliki nomor yang berbeda dengan proton dari paladium, dan diproduksi / elektron yang dikonsumsi hanya mengimbangi jumlah proton sehingga tidak ada aliran bersih listrik.

Howard Stark menemukan cara (menggunakan fisika buku komik) untuk memanfaatkan peluruhan beta Pd-107 ion sebagai electronsource untuk menangkap elektron dari Pd-103, sehingga menghasilkan sebuah sirkuit listrik antara dua isotop radioaktif yang berbeda.

Pd-103 memiliki sifat radioaktif yang sangat tinggi (17 hari paruh) dibandingkan dengan Pd-107 (6,5 juta tahun paruh) sehingga sangat diperlukan isotop yang lebih berat untuk mengkompensasi perbedaan dalam tingkat peluruhan. Inti paladium dari perangkat tesebut lebih mirip dengan Pd-107, yang memancarkan elektron berenergi tinggi karena meluruh menjadi perak. Ini adalah isotop cukup stabil yang kita harapkan untuk hadir pada paladium yang Tony gunakan dari senjata konvensional.

Karena kita tahu perangkat menggunakan partikel bermuatan yang berputar dalam cincin elektromagnet, sejumlah kecil Pd-103 terionisasi oleh busur electric arc yang kemudian memungkinkan PD 103+ untuk diedarkan pada kecepatan tinggi di luar perangkat. Ionisasi bertindak untuk menunda langkah penangkapan elektron sampai atom bertemu dengan elektron bebas dan energi kinetik tinggi, karena kecepatan meningkatkan kemungkinan penangkapan elektron terjadi sekali elektron ditemui. Akibatnya, peluruhan radioaktif dari Pd-103 dapat dimulai, berhenti, dan mencekik oleh perangkat hanya dengan mengendalikan ionisasi dan sirkulasi Pd-103.

Geometri dari perangkat dan dan medan elektromagnetik dengan elektron berenergi tinggi dari inti Pd-107 menuju lingkar luar. Ada elektron yang ditangkap oleh energi tinggi Pd-103 ion. Proses penangkapan elektron ini memancarkan sinar gamma, yang dibelokkan ke dalam untuk mengkatalisis peluruhan beta dari inti Pd-107. Kami memiliki beberapa bukti yang baik untuk emisi sinar gamma ini, karena senjata chestpiece unibeam ini adalah sebuah emisi dari sejumlah besar foton berenergi tinggi yang langsung dari reaktor busur. Biasanya, sinar gamma diarahkan ke dalam untuk mengkatalisasi operasi perangkat, tetapi mereka dapat diarahkan arah luar pada sinar energi senjata yang terkonsentrasi

            Jadi intinya elektron memproyeksikan ke arah luar dari inti, dan sinar gamma memproyeksikan ke dalam dari cincin luar. Karena arus balik elektron / foton ini menciptakan defisit elektron (relatif terhadap proton) dalam inti, potensi elektrostatik dikembangkan dan inti paladium menarik elektron-energi yang lebih rendah dari kabel gugatan itu. Ejeksi elektron dari inti menuju tepi perangkat menghasilkan sel listrik yang mampu menghasilkan tegangan dan arus yang sangat besar.

 

3.     Metodologi dan Kesimpulan

            Jadi untuk mencapai tujuannya yaitu sebuah Arc Reactor dengan ukuran kecil yang merupakan pengembangan dari Tokamak, berikut hal yang mungkin bisa dilakukan agar hal tersebut bisa terjadi. Ini tidak menjamin benda tersebut menjadi sebuah elemen baru dari Arc Reactor, akan tetapi dengan menggantikan paladium isotop dengan elemen hipotetis yang juga mengalami peluruhan gamma-ray-dimediasi beta, dapat mengurangi kadar beracun dan menghasilkan output yang lebih tinggi.

Beberapa bukti lain juga mendukung tipe peluruhan / rekasi elektron flux ini menjadi mekanisme untuk arc reactor. Berikut penjelasannya :

1.      Reactor’s Glow (cahaya yang pancarkan oleh Arc Reactor) :

Hal ini dapat disebabkan oleh ionisasi dari arc, tetapi radiasi Cherenkov adalah penjelasan yang jauh lebih baik. Radiasi Cherenkov adalah jenis khusus dari emisi cahaya yang terjadi ketika partikel energik (seperti elektron) memasuki suatu media (seperti air atau udara) pada kecepatan yang lebih cepat dari kecepatan cahaya dalam media itu. Energi tinggi elektron flux dalam arc reactor akan cocok untuk menghasilkan efek ini. Ini adalah gambar dari sebuah reaktor nuklir yang sebenarnya memproduksi radiasi Cherenkov:

Dari gambar tersebut terlihat kemiripannya. Tidak seperti electrical arcs, cahaya dari radiasi Cherenkov ini tenang, biru-lembut, dan  sangat mengagumkan. Ini adalah cahaya arc yang pasti diproduksi oleh elektron flux berenergi tinggi.

2.      Keracunan Palladium

Aspek lain dari model arc reactor palladium yang asli adalah keracunan akibat “palladium toxicity”. Hal ini sangat memungkinkan kerena palladium dikeluarkan dari perangkat ke dalam darah Tony oleh semua tubrukan berenergi tinggi yang sedang terjadi, tapi ini tidak dapat menjelaskan mengenai garis-garis aneh yang ada di dadanya. Dan ini tidak dapat menjelaskan kenapa dokter tidak bisa menolong Tony.

Terdapat teori yang yang lebih baik sesuai dengan gejala yang timbul. Ingat, reaksi peluruhan paladium yang menghasilkan rhodium dan perak. Perak yang berlebihan diketahui menyebabkan noda biru pada kulit. Rhodium juga senyawa yang menodai kulit dan sangan beracun. Bahkan, karena pada dasarnya sebagian besar orang memiliki nol paparan rhodium, toksisitas rhodium sangat buruk untuk ditoleransi. Ini menjelaskan dengan sempurna mengapa Tony tidak mencari bantuan dari pihak medis untuk akumulasi toksisitas logam berat yang ada padanya, karena dia tahu dokter tidak akan tahu bagaimana cara menangani keracunan rhodium. Tony Stark tidak mengalami keracunan paladium biasa, dia memiliki keracunan “palladium decay-product”.

Jadi jika dilihat, hal-hal ini cocok satu sama lain dengan sempurna. Bukti segala hal terhadap arc reactor mengandalkan Pd-103 / Pd-107 sel peluruhan radio-isotop untuk menghasilkan arus listrik.

source :
http://gizmodo.com/how-iron-mans-arc-reactor-probably-works-1661613682
http://id.wikipedia.org/wiki/Tokamak
http://en.wikipedia.org/wiki/Iron_Man
http://en.wikipedia.org/wiki/Iron_Man%27s_armor