Cientistas nucleares nos Estados Unidos afirmam ter cruzado um marco crucial para alcançar uma alta produção de energia a partir de reações de fusão nuclear que podem dar início a uma reação em cadeia autossustentável.
O experimento bem-sucedido de cientistas do Instalação Nacional de Ignição (NIF) O Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos Estados Unidos, pode abrir caminho para uma energia limpa de fusão nuclear no futuro, que pode ajudar a combater as mudanças climáticas.
No experimento, os cientistas concentraram os lasers do NIF – do tamanho de três campos de futebol – em uma cápsula minúscula contendo deutério e trítio – diferentes formas do elemento hidrogênio – produzindo temperaturas e pressões extremas como as encontradas no coração do Sol .
Embora a produção de energia durasse apenas 100 trilionésimos de segundo, a reação gerou mais de 10 quatrilhões de watts de potência que poderiam ajudar a iniciar a fusão termonuclear.
Assim que uma reação de fusão é iniciada, ela libera entidades subatômicas como partículas alfa que interagem com o plasma quente circundante – o quarto estado da matéria – e o aquecem ainda mais.
O plasma quente libera mais partículas alfa, em uma reação em cadeia autossustentável conhecida como ignição – um processo nunca totalmente realizado até agora.
No novo experimento, cujos resultados ainda não foram publicados em um jornal revisado por pares, os cientistas do NIF relatam uma produção de energia de mais de um mega-joule – um limite acordado para o início da “ignição”, e seis vezes o mais alto anterior energia alcançada.
“Este é um avanço muito significativo. A energia produzida é mais do que a saída de qualquer um dos experimentos anteriores, quase 25 vezes maior do que uma das melhores tentativas anteriores ”, disse o físico a laser Ravindra Kumar, que não esteve envolvido no experimento. O Independente.
De acordo com o Dr. Kumar, que é professor sênior de física nuclear e atômica no Instituto Tata de Pesquisa Fundamental (TIFR) em Mumbai, o sucesso desse experimento é o maior avanço em direção à fusão nuclear desde o início das tentativas nos anos 1970.
“Obter acesso experimental à queima termonuclear em laboratório é o culminar de décadas de trabalho científico e tecnológico que se estende por quase 50 anos”, disse Thomas Mason, Diretor do Laboratório Nacional de Los Alamos.
“Isso permite experimentos que verificarão a teoria e a simulação no regime de alta densidade de energia com mais rigor do que nunca e possibilitará conquistas fundamentais na ciência e engenharia aplicadas”, observou o Dr. Mason em um comunicado.
Em comparação com as reações de fissão usadas em usinas nucleares, que envolvem a divisão de átomos para liberar energia, a fusão força os átomos de hidrogênio juntos, produzindo uma grande quantidade de energia e resíduos radioativos limitados.
Devido a essas características das reações de fusão nuclear, elas são vistas como uma forma potencial de produzir energia limpa no futuro.
As reações de fusão têm se mostrado difíceis de controlar, no entanto, e nenhum experimento produziu mais energia do que a que foi colocada para iniciar a reação.
Embora a tentativa atual ainda exija mais energia de entrada do que conseguiu, os cientistas do Imperial College London, que estão analisando os dados do experimento, disseram que é o primeiro a atingir o estágio crucial de “ignição”.
Eles dizem que alcançar a ignição permitiria que mais energia fosse produzida do que nunca, abrindo caminho para o “ponto de equilíbrio”, onde a entrada de energia é igualada à saída.
“Isso é crucial para abrir a promessa da energia de fusão e permitir que os físicos investiguem as condições em alguns dos estados mais extremos do universo, incluindo aqueles poucos minutos após o Big Bang”, Professor Jeremy Chittenden, codiretor do Centro para Estudos de fusão inercial no Imperial College London, disse em um comunicado.
“A fusão controlada em laboratório é um dos maiores desafios científicos desta era e este é um importante passo em frente”, acrescentou o Dr. Chittenden.
