Ignição da fusão nuclear pode ter sido alcançada pela primeira vez

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/08/2021

Em 8 de agosto de 2021, um experimento no NIF colocou os pesquisadores no limiar da ignição por fusão, alcançando um rendimento de mais de 1,3 megajoules.
[Imagem: John Jett/LLNL]

Estrela artificial

Os primeiros dados indicam que o limite para a fusão nuclear pode ter sido alcançado pela primeira vez em um experimento controlado na Terra.

A fusão nuclear é o processo que alimenta as estrelas e, uma vez controlado, pode ser uma fonte inesgotável de energia, levando a humanidade a um patamar além dos combustíveis fósseis.

Mas se estima que ainda serão necessárias décadas para que esse processo seja domado e consigamos fabricar os materiais e estruturas capazes de conter uma "estrela artificial" dentro de uma usina.

Um passo essencial nesse caminho parece ter sido dado no último dia 8 de Agosto, na Instalação Nacional de Ignição, ou NIF (National Ignition Facility), nos EUA, um laboratório com jeitão futurista que foi usado para filmar a Engenharia da nave Enterprise, nos filmes mais recentes da franquia Jornada nas Estrelas.

Embora uma interpretação científica completa dos resultados só vá ocorrer nas próximas semanas, por meio do processo de revisão pelos pares, a análise inicial mostra uma melhoria de 8 vezes em relação aos experimentos realizados no início do ano e um aumento de 25 vezes em relação ao rendimento recorde do NIF, obtido em 2018.

Limiar da fusão nuclear

As medições iniciais indicam um rendimento superior a 1,3 megajoules (MJ), obtido focalizando os lasers do NIF - que ocupam o espaço de três campos de futebol - em um alvo de 4,5 milímetros, produzindo um ponto quente do diâmetro de um fio de cabelo, gerando mais de 10 quatrilhões de watts de potência de fusão por 100 trilionésimos de segundo.

São esses dados que os físicos acreditam ter superado o limiar da fusão nuclear, que poderia ter ocorrido durante esse tempo extremamente curto, como um piscar de uma estrela artificial nascente, mas cujo brilho ainda é indetectável pelo olho humano.

Esse limiar é conhecido como "ignição", marcando o ponto em que a fusão nuclear gera ao menos tanta energia quanto foi aplicada para gerá-la.

Se o objetivo tiver mesmo sido alcançado, os passos seguintes consistirão em ir aumentando paulatinamente esse tempo, até alcançar o objetivo final de uma fusão nuclear sustentada, cujo calor poderá ser usado para produzir eletricidade.

A cápsula milimétrica deve ficar precisamente no foco dos imensos lasers do laboratório.
[Imagem: ICL]

Do laboratório para as usinas de fusão nuclear

O experimento se baseou em vários avanços obtidos ao longo dos últimos anos pela equipe do NIF, incluindo novos técnicas de medição, melhorias na fabricação do alvo, chamado hohlraum, incluindo o invólucro da cápsula e o tubo de combustível, o aumento na precisão dos lasers e alterações de projeto para aumentar a energia acoplada à implosão e à compressão da implosão, o passo fundamental para fundir os átomos, gerando energia.

"Embora o NIF seja principalmente um experimento de física, e não tenha o objetivo principal de criar energia de fusão, este resultado incrível significa que este sonho está mais perto de ser uma realidade. Provamos agora que é possível alcançar a ignição, inspirando outros laboratórios e empresas emergentes ao redor do mundo trabalhando na produção de energia de fusão para tentar realizar as mesmas condições usando um método mais simples, mais robusto e acima de tudo mais barato," disse o professor Jeremy Chittenden, membro da equipe.

Vamos acompanhar o processo de avaliação dos resultados e os manteremos informados.

[Atualização 09/08/22 - Os artigos foram finalmente publicados depois de um ano de análises. Veja em Confirmada ignição da fusão nuclear.]

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