Um Tokamak na França estabeleceu um novo recorde em plasma de fusão ao envolver sua reação em tungstênio, um metal resistente ao calor que permite aos físicos sustentar plasmas quentes por mais tempo e com energias e densidades mais altas do que os Tokamaks de carbono. O tungstênio tem um ponto de fusão mais alto que o carbono.
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Um Tokamak é um dispositivo de fusão em forma de toro (donut) que confina o plasma usando campos magnéticos, permitindo aos cientistas mexer no material superaquecido e induzir reações de fusão. A fusão nuclear ocorre quando os átomos se fundem, reduzindo seu número total e liberando uma enorme quantidade de energia no processo.
A recente conquista foi obtida no WEST (ambiente de tungstênio em Tokamak de estado estacionário), um Tokamak operado pela Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA). No início deste ano, o Instituto Coreano de Energia de Fusão instalou um desviador de tungstênio em seu Tokamak KSTAR, substituindo o desviador de carbono do dispositivo.
O WEST foi injetado com 1,15 gigajoules de potência e sustentou um plasma de cerca de 50 milhões de graus Celsius por seis minutos. Ele alcançou esse recorde depois que os cientistas envolveram o interior do Tokamak em tungstênio, um metal com um ponto de fusão extraordinariamente alto. O novo desviador do KSTAR permitiu à equipe do instituto sustentar altas temperaturas de íons superiores a 100 milhões de graus Celsius por mais tempo.
Pesquisadores do Laboratório de Física de Plasma de Princeton usaram um detector de raios X dentro do Tokamak para medir aspectos do plasma e as condições que tornaram isso possível. “O ambiente da parede de tungstênio é muito mais desafiador do que o uso de carbono”, disse Luis Delgado-Aparicio, cientista-chefe do projeto de pesquisa física e detector de raios X do PPPL e chefe de projetos avançados do laboratório, no mesmo comunicado.
“São resultados lindos”, disse Xavier Litaudon, cientista do CEA e presidente da Coordenação de Desafios Internacionais em Operações de Longa Duração (CICLOP), em um comunicado do PPPL. “Alcançamos um regime estacionário apesar de estarmos num ambiente desafiador devido a esta parede de tungstênio.”
A reação de fusão não deve ser confundida com a fissão nuclear, o processo inverso pelo qual os átomos são divididos para produzir energia. A fissão nuclear também cria resíduos nucleares , enquanto a fusão nuclear é vista como um graal potencial da investigação energética: um processo limpo que poderia ser otimizado para produzir mais energia do que a necessária para alimentar a reação em primeiro lugar. Daí o entusiasmo em torno da “energia ilimitada” e reflexões igualmente otimistas.
A investigação sobre a fusão nuclear registrou progressos lentos mas significativos; em 2022, cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore conseguiram pela primeira vez o ganho líquido de energia em uma reação de fusão. Ainda estamos muito longe da alardeada meta de uma fonte de energia confiável e com zero carbono, e a conquista veio com ressalvas, mas mesmo assim mostrou que o campo está avançando.
O caminho da inovação é como escalar uma montanha: cada passo, por menor que seja, nos leva mais alto. Às vezes, encontramos obstáculos, desvios e até mesmo quedas, mas é a persistência e a curiosidade que nos impulsionam. Assim como um alpinista que não pode ver o cume até que esteja lá, nós também não podemos prever todas as descobertas e avanços que nos aguardam. Portanto, continuemos a subir, explorando as possibilidades e desvendando os caminhos do progresso.
