Para que a energia nuclear se torne a fonte do futuro, é preciso forçar a saída de mais e mais energia via fusões nucleares. Para isso, até o momento, apenas uma maneira de fazer isso acontecer foi descoberta: a abordagem por infusão inercial da National Ignition Facility (NIF) dos EUA.

Todavia, uma nova pesquisa mostra que o NIF pode ter uma competição em torno de melhor sistema de fusão inercial, como informa o IFL Science.

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Mais da fusão nuclear

  • A fusão nuclear é o propulsor das estrelas, sendo a fonte de energia mais comum no Universo;
  • Ainda assim, não conseguimos recriá-la com facilidade na Terra, pois não conseguimos comprimir o hidrogênio da mesma forma que a gravidade faz no núcleo das estrelas;
  • Para ultrapassar esse pré-requisito, a abordagem por fusão inercial usa lasers para comprimir uma pelota de combustível o bastante a ponto de criar uma ignição.

Método NIF

A NIF usa um método indireto, o qual é abastecido por alguns dos mais poderosos lasers do mundo e que acertam um contêiner chamado de hohlraum, o que os converte em raios-x. Então, os raios-x comprimem as pelotas de combustível e liberam energia.

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Contudo, o método apresentado na nova pesquisa, realizada por cientistas da Universidade de Rochester, utilizou uma abordagem de fusão atingindo a pelota de combustível com lasers diretamente, sem precisar de um intermediário (como no sistema da NIF, que usa o hohlraum).

Os cientistas demonstraram o que eles chamaram de vela de ignição. O sistema de lasers é cerca de 100 vezes menos poderoso que o utilizado pela NIF, mas, ainda assim, conseguiu comprimir a cápsula de combustível e iniciar fusões nucleares.

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Foi apenas uma fração de energia, mas o sistema mostrou que não é apenas o plasma que estava quente, mas que havia plasma em fusão também.

Gerar mais energia de fusão do que o conteúdo de energia interna de onde a fusão ocorre é um limite importante. Esse é requisito necessário para qualquer coisa que você queira realizar mais tarde, como queimar plasmas ou obter ignição.

Dr. Connor Williams, autor principal do primeiro artigo, agora cientista da equipe do Sandia National Labs em radiação e design de alvos ICF, em comunicado

O trabalho usou o laser OMEGA, o maior laser acadêmico do mundo atualmente. Porém, sua potência não chega nem de longe a ser como a dos lasers da NIF. A equipe ficou intrigada em modelar o que eles poderiam alcançar com o OMEGA. Além disso, as simulações são extremamente promissoras.

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Se você puder, eventualmente, criar a vela de ignição e comprimir o combustível, o acionamento direto terá muitas características favoráveis para a energia de fusão em comparação com o acionamento indireto. Depois de dimensionar os resultados do OMEGA para alguns megajoules de energias de laser, prevê-se que as reações de fusão se tornem autossustentáveis, condição essa chamada de ‘plasmas em chamas’.

Dr. Varchas Gopalaswamy, autor principal do segundo artigo, em comunicado

Enquanto avanços e sucesso na quebra de recordes seguem se acumulando com esse e outros métodos, a estrada que é preciso percorrer para viabilizar as fusões nucleares comerciais é longa. Mas um experimento como esse mostra haver alternativas válidas para métodos testados.

Os artigos foram publicados na Nature Physics. Leia-os aqui e aqui.