Fusão nuclear a laser está a um passo de criar miniestrela
Imagine girar a chave do seu carro em uma manhã fria – o motor gira, gira, mas não pega.
É mais ou menos isso o que cientistas do laboratório NIF (National Ignition Facility), nos Estados Unidos, afirmam estar acontecendo com seu projeto de criar uma reação de fusão nuclear autossustentada.
Se o resultado ainda parece ruim, é necessário levar em consideração que esse é o primeiro “motor de fusão nuclear”, ou seja, os cientistas e engenheiros estão tendo que descobrir como é que se faz um e ajustar todos os parâmetros para que ele funcione.
Assim, girar até quase “pegar” é um grande progresso.
A fusão nuclear a laser é uma das abordagens para tentar criar uma fonte de energia limpa imitando o que acontece nas estrelas – há um outro projeto com o mesmo princípio usando 60 raios laser.
“Fazer o motor pegar”, no caso da ignição da fusão nuclear, significa atingir o ponto no qual a reação de fusão produz mais energia do que é necessário para iniciá-la.
Ignição da fusão nuclear
O experimento consiste em disparar 192 feixes de raios de laser simultaneamente em uma pequena cápsula chamada hohlraum, uma junção das palavras em alemão para “sala oca”.
A cápsula é oca, mas contém em seu interior, do tamanho de uma esfera de caneta, os isótopos de hidrogênio deutério e trício, o combustível para a fusão nuclear.
A força conjunta dos 192 lasers dispara 1,8 megajoule de energia e 500 terawatts de potência. Isto é 1.000 vezes mais do que toda a energia usada em um determinado momento nos EUA – ressaltando-se que o pulso dura apenas uma fração de segundo.
Durante o disparo, o hohlraum vira um forno de raios X, criando condições de temperatura e pressão similares às encontradas no núcleo do Sol, fazendo a cápsula de deutério e trício implodir imediatamente.
A ideia é que os isótopos de hidrogênio se fundam, dando início à reação de fusão nuclear, que produzirá energia sem gerar resíduos.
Parece estar faltando pouco.
“O NIF já atendeu a várias das exigências que se acredita serem necessárias para alcançar a ignição – uma intensidade suficiente de raios X no hohlraum, aplicação precisa da energia no alvo e níveis desejados de compressão,” explica John Edwards, membro da equipe.
“Mas pelo menos um obstáculo ainda precisa ser superado: a quebra prematura da cápsula,” completa ele.
A análise dos dados mostrou duas possíveis causas para o problema.
A primeira é que a superfície da cápsula poderia não ser homogênea o suficiente, sendo mais grossa em alguns pontos e mais fina em outros, e esses pontos fracos fariam com que ela se quebrasse antes do previsto.
Outra possibilidade é que o combustível deutério-trício estaria se misturando muito, gerando uma instabilidade hidrodinâmica que sufoca o processo de ignição.
Os pesquisadores afirmam que estão trabalhando nas duas hipóteses, tentando melhorar a qualidade da cápsula e afinar a mistura do combustível.
Eles vão tentar novamente girar a chave do seu “motor de fusão nuclear” tão logo estejam satisfeitos com as modificações.
Fonte: Inovação Tecnológica
