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Um projeto experimental de fusão nuclear estabeleceu um recorde mundial na geração de energia na Terra usando o mesmo tipo de reações que alimentam o sol.
Nos novos experimentos, o Joint European Torus (JET) em Culham, perto de Oxford, Inglaterra, produziu plasmas incrivelmente quentes que liberaram um recorde de 59 megajoules de energia – aproximadamente a mesma quantidade de energia desencadeada pela explosão de 31 libras (14 kg). ) de TNT.
A fusão nuclear – a mesma reação que ocorre no coração das estrelas – funde núcleos atômicos para formar núcleos mais pesados. Os físicos nucleares há muito procuram produzir fusão nuclear em reatores na Terra porque gera muito mais energia do que a queima de combustíveis fósseis. Por exemplo, uma quantidade de átomos de hidrogênio do tamanho de um abacaxi oferece tanta energia quanto 10.000 toneladas (9.000 toneladas métricas) de carvão, de acordo com uma declaração do projeto International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER).
Os novos experimentos no JET são projetados para ajudar a preparar o caminho para o ITER, que visa criar a primeira usina de fusão nuclear do mundo. O ITER está atualmente em construção no sul da França e destina-se a liberar 10 vezes mais energia do que é necessário para desencadear a fusão.
“Levamos anos para preparar esses experimentos. E no final conseguimos confirmar nossas previsões e modelos”, disse Athina Kappatou, física do Instituto Max Planck de Física de Plasma em Garching, perto de Munique, Alemanha, à Live Science. “Isso é uma boa notícia a caminho do ITER.”
O JET, que começou a operar em 1983, agora usa os isótopos de hidrogênio deutério e trítio como combustível. Enquanto um átomo de hidrogênio normal tem um nêutron em seu núcleo, um átomo de deutério tem dois nêutrons e um átomo de trítio tem três. Atualmente, é a única usina de energia do mundo capaz de operar com combustível deutério-trítio – embora o ITER também o use quando estiver online.
Pesquisas anteriores descobriram que de todos os combustíveis possíveis para a fusão nuclear, a combinação de deutério e trítio se funde mais facilmente e na temperatura mais baixa. Prevê-se que apenas a fusão deutério-trítio libere energia suficiente sob condições realistas para criar eletricidade excedente.
Para os novos experimentos, o revestimento de carbono anterior do reator JET foi substituído entre 2009 e 2011 por uma mistura de berílio e tungstênio, que também será instalada no ITER. Esta nova parede metálica é mais resistente às tensões da fusão nuclear do que o carbono, e também se apega a menos hidrogênio do que o carbono, explicou Kappatou, que preparou, coordenou e liderou partes-chave dos experimentos recentes no JET.
“A instalação de uma nova parede exigiu alta precisão e cuidado”, disse Kappatou. “Um enorme braço robótico com controle remoto foi usado na embarcação JET para esse fim.”
Outro desafio com experimentos de fusão deutério-trítio é o fato de que o trítio é radioativo e, portanto, requer manuseio especial. No entanto, o JET foi capaz de lidar com trítio em 1997, observou Kappatou.
Além disso, enquanto o deutério é abundantemente disponível na água do mar, o trítio é extremamente raro. Por enquanto, o trítio é produzido em reatores de fissão nuclear, embora futuras usinas de fusão possam emitir nêutrons para gerar seu próprio combustível de trítio.
JET estabeleceu o recorde mundial anterior de energia gerada a partir de fusão nuclear em 1997 com plasmas que produziam 22 megajoules de energia. Os novos experimentos geraram plasmas que produziram mais que o dobro dessa quantidade de energia usando apenas seis milionésimos de onça (170 microgramas) de combustível deutério-trítio.
FONTE:
https://www.space.com/jet-fusion-experiment-smashes-energy-record
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Artigo original:
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