Fusão nuclear: o laboratório que está prestes a atingir um marco na busca pela energia ilimitada:bwin yasak mı

A fusão é o mesmo processo que acontece no Sol, e exige calor e pressão extremos, sendo muito mais difícilbwin yasak mıcontrolar do que a fissão. Uma vez dominada, contudo, poderia nos fornecer uma fontebwin yasak mıenergia limpa e ilimitada.

O processo não gera o lixo radioativo produzido pelos reatoresbwin yasak mıfissão, que é um dos principais obstáculos ao usobwin yasak mıenergia nuclear atualmente, além do custo e das preocupação que a modalidade gera quanto à segurança e à proliferaçãobwin yasak mıarmas.

Recorde

Em um processo chamadobwin yasak mıfusão nuclear com confinamento inercial, 192 raiosbwin yasak mılaser da instalação do NIF — a maior concentraçãobwin yasak mıenergia do mundo — são direcionados a uma cápsula do tamanhobwin yasak mıum grãobwin yasak mıpimenta.

Essa cápsula contém deutério e trítio, que são diferentes formas do elemento hidrogênio.

O procedimento comprime o combustível a 100 vezes a densidade do chumbo e o aquece a 100 milhõesbwin yasak mıgraus Celsius — mais quente que o centro do sol. Essas condições ajudam a iniciar a fusão termonuclear.

Um experimento realizadobwin yasak mı8bwin yasak mıagosto rendeu 1,35 megajoules (MJ)bwin yasak mıenergia — cercabwin yasak mı70% da energia do laser que chega à cápsulabwin yasak mıcombustível. Alcançar a ignição significa obter um rendimentobwin yasak mıfusão superior aos 1,9 MJ aplicados pelo laser.

"Este é um grande avanço para a pesquisa com a fusão e para toda a comunidade envolvida nisso ", disse à BBC News Debbie Callahan, física do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, que abriga o NIF.

O experimento deste mês conseguiu um resultado oito vezes maior do que o recorde anterior (no início deste ano) e 25 vezes o rendimentobwin yasak mıexperimentos realizadosbwin yasak mı2018.

"O ritmobwin yasak mıavanços na produçãobwin yasak mıenergia tem sido rápido, sugerindo que podemos alcançarbwin yasak mıbreve mais recordes, como superar a energia dos lasers que iniciam o processo ", afirmou Jeremy Chittenden, codiretor do Centro para Estudosbwin yasak mıFusão Inercial no Imperial College London, na Inglaterra.

Cientistas do NIF também acreditam terem alcançado algo chamadobwin yasak mı"plasma ardente", onde as próprias reaçõesbwin yasak mıfusão dão calor para mais fusão. Isso é vital para tornar o processo autossustentável e com alto rendimento.

"Acreditamos que nosso experimento chegou neste estágio, mas ainda estamos fazendo análises e simulações para ter certezabwin yasak mıque entendemos o resultado", explica Debbie Callahan.

Depois, os testes serão realizados novamente.

"Isso é fundamental para a ciência experimental. Precisamos entender quão reproduzíveis são os resultados, e quão sensíveis são a pequenas mudanças", diz Callahn.

"Depois, temos planosbwin yasak mımelhorar o design deste sistema. Começaremos a trabalhar nisso no próximo ano."

Apesar dos enormes avanços, Chittenden disse que ainda há muito a superar.

"Os megajoulesbwin yasak mıenergia liberados no experimento são realmente impressionantesbwin yasak mıtermosbwin yasak mıfusão, mas na prática isso é equivalente à energia necessária para ferver uma chaleira."

"Energiasbwin yasak mıfusão muito mais altas podem ser alcançadas por meio da ignição se pudermos descobrir como manter o combustível unido por mais tempo, fazendo com que mais dele queime."

Outros investimentos na tecnologia

A construção da National Ignition Facility (NIF) nos Estados Unidos começoubwin yasak mı1997 e foi concluídabwin yasak mı2009. Os primeiros experimentos para testar a potência do laser começarambwin yasak mıoutubrobwin yasak mı2010.

Outra função do NIF é monitorar a situação e segurança do estoquebwin yasak mıarmas nucleares dos Estados Unidos. Às vezes, os cientistas que precisam o usar o enorme laser para a fusão têm que dividir o tempo com experimentos voltados para segurança nacional.

Esse é um dos vários projetos pelo mundo voltados para a pesquisa com fusão. Um deles é a instalação ITER, orçadabwin yasak mıbilhõesbwin yasak mıeuros e atualmentebwin yasak mıconstruçãobwin yasak mıCadarache, França.

O ITER adotará uma abordagem diferente da fusão acionada por laser no NIF; a instalação no sul da França usará campos magnéticos para conter plasma quente — gás eletricamente carregado. Este conceito é conhecido como fusão por confinamento magnético.

Mas construir instalaçõesbwin yasak mıfusão comercialmente viáveis, capazesbwin yasak mıfornecer energiabwin yasak mırede, exigirá outro salto gigante.

"Transformar esse conceitobwin yasak mıuma fonte renovávelbwin yasak mıenergia elétrica é provavelmente um processo longo e envolverá a superaçãobwin yasak mıdesafios técnicos substanciais, como ser capazbwin yasak mırecriar este experimento várias vezes por segundo para produzir uma fonte estávelbwin yasak mıenergia", ressalva Chittenden.

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