Cientistas americanos relataram avanços importantes na busca por viabilizar a tecnologia de fusão nuclear. De acordo com a Science, pesquisadores do Sandia National Laboratories, em Albuquerque, detectaram um aumento no número de nêutrons vindos de um recente experimento. O feito marca um progresso em direção ao objetivo final da equipe de pesquisadores – produzir mais energia do que o dispositivo de fusão utiliza.
A máquina utilizada foi a "Z machine" – um enorme gerador de pulso elétrico capaz de produzir correntes de dezenas de milhões de amperes.
A fusão é uma reação nuclear que libera energia sem dividir núcleos atômicos pesados ao meio - como acontece nas estações nucleares atualmente – e sim pela fusão de núcleos leves. A abordagem é atraente como fonte de energia, porque o combustível (hidrogênio) é abundante e barato e não gera qualquer tipo de poluição ou resíduos nucleares de longa duração.
O problema é que os núcleos atômicos são carregados positivamente e se repelem, por isso é difícil deixá-los perto o suficiente para ocorrer a fusão. Para reações suficientes ocorrerem, os núcleos de hidrogênio devem colidir a velocidades de até mil quilômetros por segundo (km/s), e para isso é necessário aquecê-los a mais de 50 milhões de graus Celsius. A tais temperaturas, porém, o gás torna-se plasma (núcleos e elétrons que colidem separadamente), e conter isso se torna um problema, porque se ele tocar o lado de seu recipiente irá derretê-lo instantaneamente.
Cientistas especialistas em fusão estão trabalhando há mais de 60 anos para encontrar uma maneira de conter o plasma superquente e aquecê-lo até a fusão acontecer. A técnica do Sandia é uma das várias que se enquadram no meio termo entre os extremos de fusão a laser e fusão magneticamente confinada de tokamaks. Ela tritura o combustível em um pulso rápido, como na fusão a laser, mas não tão rápido e com densidade tão alta.
Conhecida como fusão inercial de revestimento magnético (MagLIF, na sigla em inglês), a abordagem envolve colocar um pouco de combustível de fusão (um gás do deutério, um isótopo do hidrogênio) dentro de uma pequena lata de metal de 5 milímetros de diâmetro e 7,5 milímetros de altura. Os pesquisadores, então, usam a Z machine para passar um enorme pulso de corrente de 19 milhões de amperes, com duração de apenas 100 nanossegundos, através da lata - de cima para baixo. Isto cria um poderoso campo magnético que esmaga o interior da lata a uma velocidade de 70 km/s.
"É um bom progresso, mas apenas um começo", disse o cientista sênior do Sandia,Mike Campbell. "Precisamos ter mais energia para o gás e aumentar o campo magnético inicial, e assim observar se ele pode ser expandido na direção correta”.
As simulações sugerem que a corrente máxima da Z machine, de 27 milhões de amperes, deve ser suficiente para atingir o ponto de equilíbrio. Mas os pesquisadores já estão enxergando além. Uma aguardada atualização de 60 milhões de amperes, dizem eles, aumentaria a potência em torno de mil vezes - um passo gigante rumo à viabilidade comercial.
A máquina utilizada foi a "Z machine" – um enorme gerador de pulso elétrico capaz de produzir correntes de dezenas de milhões de amperes.
A fusão é uma reação nuclear que libera energia sem dividir núcleos atômicos pesados ao meio - como acontece nas estações nucleares atualmente – e sim pela fusão de núcleos leves. A abordagem é atraente como fonte de energia, porque o combustível (hidrogênio) é abundante e barato e não gera qualquer tipo de poluição ou resíduos nucleares de longa duração.
O problema é que os núcleos atômicos são carregados positivamente e se repelem, por isso é difícil deixá-los perto o suficiente para ocorrer a fusão. Para reações suficientes ocorrerem, os núcleos de hidrogênio devem colidir a velocidades de até mil quilômetros por segundo (km/s), e para isso é necessário aquecê-los a mais de 50 milhões de graus Celsius. A tais temperaturas, porém, o gás torna-se plasma (núcleos e elétrons que colidem separadamente), e conter isso se torna um problema, porque se ele tocar o lado de seu recipiente irá derretê-lo instantaneamente.
Cientistas especialistas em fusão estão trabalhando há mais de 60 anos para encontrar uma maneira de conter o plasma superquente e aquecê-lo até a fusão acontecer. A técnica do Sandia é uma das várias que se enquadram no meio termo entre os extremos de fusão a laser e fusão magneticamente confinada de tokamaks. Ela tritura o combustível em um pulso rápido, como na fusão a laser, mas não tão rápido e com densidade tão alta.
Conhecida como fusão inercial de revestimento magnético (MagLIF, na sigla em inglês), a abordagem envolve colocar um pouco de combustível de fusão (um gás do deutério, um isótopo do hidrogênio) dentro de uma pequena lata de metal de 5 milímetros de diâmetro e 7,5 milímetros de altura. Os pesquisadores, então, usam a Z machine para passar um enorme pulso de corrente de 19 milhões de amperes, com duração de apenas 100 nanossegundos, através da lata - de cima para baixo. Isto cria um poderoso campo magnético que esmaga o interior da lata a uma velocidade de 70 km/s.
"É um bom progresso, mas apenas um começo", disse o cientista sênior do Sandia,Mike Campbell. "Precisamos ter mais energia para o gás e aumentar o campo magnético inicial, e assim observar se ele pode ser expandido na direção correta”.
As simulações sugerem que a corrente máxima da Z machine, de 27 milhões de amperes, deve ser suficiente para atingir o ponto de equilíbrio. Mas os pesquisadores já estão enxergando além. Uma aguardada atualização de 60 milhões de amperes, dizem eles, aumentaria a potência em torno de mil vezes - um passo gigante rumo à viabilidade comercial.
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