Marco da fusão nuclear é alcançado: já gera a mesma quantidade de energia que consome

Por , em 8.10.2013

O sonho de desenvolver uma reação de fusão autossustentável com altos rendimentos de energia – um feito comparável à criação de uma estrela em miniatura da Terra – está mais perto de se tornar realidade, de acordo com os autores de um novo artigo, publicado na revista Physics of Plasmas.

Pesquisadores do Serviço Nacional de Ignição (NIF, na sigla em inglês) dos Estados Unidos relataram que, embora ainda haja pelo menos um obstáculo significativo a ser superado antes de se atingir a implosão altamente estável e precisamente dirigida necessária para a ignição, eles já resolveram muitos dos desafios relativos a este experimento desde seu começo, em 2010.

Para se atingir a ignição (definida como o ponto em que a reação de fusão produz mais energia do que é necessário para iniciar o processo), os cientistas do NIF concentraram 192 feixes de laser simultaneamente em impulsos de um milionésimo de segundo dentro de um “hohlraum” (palavra alemã para um “quarto vazio”) criogenicamente arrefecido – traduzindo: um cilindro oco do tamanho de uma borracha de lápis.

Dentro do hohlraum, foi posicionada uma cápsula do tamanho de uma esfera de rolamento contendo dois isótopos de hidrogênio, o deutério e o trítio (D-T). Os lasers unificados despejaram 500 terawatts de energia – mil vezes mais do que os Estados Unidos inteiros utilizam em qualquer momento específico – no hohlraum, criando um “forno de raios-X”, o que fez implodirem as cápsulas com os isótopos de hidrogênio em condições de temperatura e pressão semelhantes àquelas encontradas no centro do sol.

“O que queremos fazer é usar os raios-X para afastar a camada externa das cápsulas de forma muito controlada, para que os recipientes que contêm os isótopos sejam comprimidos até as condições ideais para iniciarmos a reação de fusão”, explica John Edwards, diretor de fusão por confinamento inercial e ciência de alta densidade e energia do NIF.

“Em nosso artigo, reunimos muitos dos requisitos que acreditávamos serem necessários para se atingir a ignição: intensidade de raios-X suficiente no hohlraum, fornecimento de quantidade de energia exata para o alvo e níveis desejados de compressão. Entretanto, ao menos um grande obstáculo ainda precisa ser superado: a quebra prematura da cápsula D-T [onde ficam os isótopos]”.

Edwards e seus colegas estão tentando determinar as prováveis causas desse problema. “Em alguns testes de ignição, medimos a dispersão de nêutrons liberados e encontramos vários sinais de força em diferentes pontos ao redor da cápsula D-T”, relata Edwards. “Isso indica que a superfície não é uniformemente lisa e que, em alguns lugares, a cápsula é mais fina e mais fraca do que em outros. Em testes diferentes, o espectro de raios-X emitidos indicou que o combustível D-T e a cápsula estavam se misturando muito – o resultados da instabilidade hidrodinâmica – e isso pode cessar o processo de ignição”.

Recentemente algumas ineficiências no sistema foram resolvidas e a fusão chegou a gerar a mesma energia que os lasers consomem. Esta conquista foi o mais importante passo na fusão nuclear nos últimos anos e indica que podemos alcançar a ansiada ignição e fusão auto-sustentável. [Science Daily, BBC]

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16 comentários

  • angelo3D:

    Como em quase tudo o que os humanos fazem, intencionalmente ou não sempre está a grande possibilidade de destruição, inclusive deles próprios. Sinceramente, desisti de tentar entender seus motivos, ou porque são como são. De qualquer modo, são uma espécie única, incrível e ao mesmo tempo tão contraditória. Talvez por estas qualidades teoricamente impossíveis de coexistirem ainda não se auto destruíram (ou talvez por estas mesmas razões estejam tão perto da extinção).

  • pmahrs:

    A própria internet seria criada para guerra, e de fato é usada para incitar violência as vezes até armada ou em outro país por motivos de hegemonia comerciais. Mas não deixa de ser louvável algo criado para guerra, lucro pessoal ou supremacia e acabar sendo usado para fins pacíficos, melhorar qualidade de vida de muitos e as vezes até de forma humanitária. Pior seria coisas criadas para fins pacíficos serem usadas em guerra. Ainda não estamos nesta fase, mas quem sabe um dia as pesquisas se concentre só para fins pacíficos.

    Grandes mentiras comuns:

    “A energia nuclear só será usada para fins pacíficos”
    “Nada afunda o Titanic”
    “Deixa que eu te ligo”
    “lá fora se ganha mais, mas é tudo mais caro”
    “!investir mais em saúde, educação, transporte e diminuir impostos”
    “só a pontinha”
    “no começo do ano vou começar a …….”
    “Vocês funcionários é nosso maior recurso”
    “…. na pobreza e na riqueza? Sim!”
    “Isto nunca me aconteceu antes antes”
    “paro a hora que eu quiser”
    “Esqueci a carteira”
    “Importante é o que sou, não o que acham de mim”
    “leio uns……….. livros por ano”

    • Cesar Grossmann:

      “Nada afunda o Titanic” não era mentira. Era um engano. Uma afirmação que parecia correta a partir dos dados disponíveis. Sou de opinião que uma afirmação só é mentira se quem a faz sabe que ela não é a verdade. Se você fala algo que acredita ser a verdade, você pode estar errado, mas não está mentindo. Em outras palavras, para haver a mentira, tem que haver o dolo, a vontade de enganar o ouvinte.

    • pmahrs:

      Cesar Grossmann. O Sr foi perfeito. De fato acreditamos em muitas coisas que não corresponderam a verdade na prática, mas não quer dizer que houve mentira com dolo ou má intenção. A lista obviamente como o Sr notou é uma brincadeira, mas o Sr fez uma observação brilhante e muito oportuna. A ciência também tem mitos que foram ultrapassados, mas não podemos por isto condenar antigos sábios, pois eles não tinha os instrumentos e processos de hoje.

  • pmahrs:

    Mas não deixa de ser louvável algo criado para guerra, lucro pessoal ou supremacia e acabar sendo usado para fins pacíficos, melhorar qualidade de vida de muitos e as vezes até de forma humanitária. Pior é coisas criadas camufladas para fins pacíficos, mas serem usadas em guerra. Ainda não estamos nesta fase, mas quem sabe um dia as pesquisas se concentre só para fins pacíficos.

    Grandes mentiras comuns:

    “A energia nuclear só será usada para fins pacíficos”
    “Nada afunda o Titanic”
    “Deixa que eu te ligo”
    “lá fora se ganha mais, mas é tudo mais caro”
    “!investir mais em saúde, educação, transporte e diminuir impostos”
    “só a pontinha”
    “no começo do ano vou começar a …….”
    “Vocês funcionários é nosso maior recurso”
    “…. na pobreza e na riqueza? Sim!”
    “Isto nunca me aconteceu antes antes”
    “paro a hora que eu quiser”
    “Esqueci a carteira”
    “Importante é o que sou, não o que acham de mim”
    “leio uns……….. livros por ano”

    • pmahrs:

      Porra!!! Duas vezes? Sr moderador por gentileza desconsidere uma. E aproveitando; se eu escrever qualquer coisa que considere ofensivo a qualquer um ou inapropriado por qualquer critério pode cancelar sem avisar, que nunca comento tópicos meu cortados.

  • Daniel Malaquias da Silva:

    quase todos os grandes avanços cientificos foram criados com fins militares, e isto é um fato, os computadores foram criados para codificar e decodificar mensagens secretas, tambem para ajudar a mirar armas, distancia, angulo, a internet foi criada tambem com ideia militar. enfim, é triste, mas infelizmente a maioria das coisas foram criadas para serem “armas”, e se não fosse por isso nem existiriam, e muitas coisas que não foram criadas para isso acabam se tornando. e ate mesmo medicina muitas vezes é estudada para este fim.

    • Cesar Grossmann:

      Não necessariamente finalidade militar, mas estratégica. Ter diversas fontes de energia alternativas é um seguro contra ataques e bloqueios. Se a matriz energética de um país se concentra em um único recurso, e ele puder ser minado, atacado ou qualquer coisa do tipo, é fácil paralisar o país ou fazer chantagem.

  • Gilvany Oliveira:

    É sempre bom ler novidades sobre a fusão nuclear…=D

    • João Gesing:

      Pena que a notícia não trás grandes novidades. Li todas estas informações no mês passado em outros veículos de comunicação, quando vi o título até achei que era algo a mais…

  • aguiarubra:

    P.: “…eles já resolveram muitos dos desafios relativos a este experimento desde seu começo, em 2010.
    Para se atingir a ignição (…), os cientistas do NIF concentraram 192 feixes de laser simultaneamente em impulsos de um milionésimo de segundo…”

    Obs.: ops…pequenas e grandes armas de raios no horizonte?

    P.: “…Dentro do hohlraum, foi posicionada uma cápsula do tamanho de uma esfera de rolamento contendo dois isótopos de hidrogênio, o deutério e o trítio (D-T)…”

    Obs.: talvez a tecnologia baseada em antimatéria venha a superar rapidamente esses “começos” de fusão nuclear “quente”…

    P.: “…Os lasers unificados despejaram 500 terawatts de energia – mil vezes mais do que os Estados Unidos inteiros utilizam em qualquer momento específico – no hohlraum, criando um “forno de raios-X”, o que fez implodirem as cápsulas com os isótopos de hidrogênio em condições de temperatura e pressão semelhantes àquelas encontradas no centro do sol…”

    Obs.: isso é um “cheiro” de motores interplanetários a equipar foguetes em um breve futuro!!!

    P.: (…)Isso, conta Edwards, abrirá caminho para que os pesquisadores avancem em direção ao desenvolvimento da fusão nuclear em laboratório…”

    Obs.: e teremos, então, as consequências abordadas no filme “Reação em Cadeia”, sainda da ficção científica e partindo prá realidade…

    …justo agora que os EUA já conseguem dirigir seus caças à distância, sem precisar arriscar seus pilotos de combate! E diz-se que a Marinha americana já pode equipar canhões laser em sua frota a partir de 2015.

    Acho que as pesquisas em fusão nuclear renderão bem mais dividendos militares do que civis! E a China, que é ponta de lança nessas pesquisas, não ficará atrás desses desenvolvimentos de jeito nenhum.

  • pmahrs:

    Fusão nuclear é o contrário de fissão nuclear que ocorre. Na fissão um núcleo atômico pesado se parte em dois. Na fusão dois núcleos leves se unem e formam um núcleo pesado. A fissão em urânio ou plutônio quanto em massa crítica (52 kls)provoca uma reação em cadeia que conhecemos com explosão nuclear como em Hiroshima. A fusão ocorre no interior de estrelas como o Sol onde há pressão e temperatura suficiente para isto.

  • Naldo Soares:

    Acho que é a forca da gravidade que de alguma forma proporciona a fusão nuclear, quero ver eles simularem isso em laboratório

    • Cesar Grossmann:

      Naldo, a gravidade, no Sol, causa pressão e calor. Se você conseguir pressão e calor, não importa de que jeito, vai conseguir a fusão nuclear. Não precisa ser com gravidade….

  • luysylva:

    Doutor Octopus !

    • aguiarubra:

      …e sem Homem-Aranha prá controlá-los!!!!!

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