Com informações da Nature e New Scientist - 13/02/2014
A cápsula de combustível é resfriada a 18 kelvin antes de ser atingida pelo disparo dos 192 lasers. [Imagem: Eduard Dewald/LLNL]
Fusão e ignição
O sonho de uma energia totalmente limpa, inspirada nas estrelas, continua brilhando - ainda que com um brilho oscilante como o de uma estrela distante.
Dentro do núcleo de uma estrela, o calor e a pressão descomunais fundem átomos de hidrogênio, criando núcleos de hélio e liberando grandes quantidades de energia.
No laboratório NIF (National Ignition Facility), nos Estados Unidos, os cientistas estão tentando obter um efeito similar disparando 192 feixes de laser em uma minúscula cápsula de ouro contendo deutério e trício, ambos isótopos de hidrogênio.
A cápsula, chamada hohlraum, implode, eventualmente gerando a fusão nuclear.
Agora, pela primeira vez o experimento alcançou um ganho líquido de energia, produzindo mais energia do que aquela absorvida pelo combustível para iniciar a reação.
Mas isso ainda está longe da ignição, a reação de fusão autossustentável, que terá um ganho global de energia.
O experimento disparou cerca de 10 quilojoules de energia na cápsula de combustível, que reemitiu cerca de 15 quilojoules. No entanto, a entrada total de energia para o sistema pelos lasers ficou perto de 2 megajoules - ou seja, a energia gerada é cerca de 0,5% da energia consumida.
"Este é um passo significativo na pesquisa da fusão nuclear. Mas ainda há um longo caminho pela frente para dispormos da fusão nuclear como fonte de energia," reconheceu Omar Hurricane, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, que opera o NIF.
Ao que tudo indica, a implosão da cápsula ocorre de forma irregular, impedindo a ignição da fusão autossustentada. [Imagem: O. A. Hurricane et al./Nature]
Coisa de filme
O NIF, que custou US$3,5 bilhões, entrou em operação em 2009, mas com poucos progressos - o laboratório perdeu o prazo para a ignição, estabelecido pelo Congresso dos EUA para setembro de 2012.
Então, em 2013, os cientistas rearranjaram os lasers de modo que três pulsos de laser atingissem a câmara hohlraum ao mesmo tempo, aquecendo o combustível mais rapidamente, e anunciaram estar a um passo de criar uma "miniestrela".
Mas nem tudo saiu como esperado. Ao que tudo indica, a implosão da cápsula ocorre de forma irregular, impedindo a ignição da fusão autossustentada, um problema que ainda terá que ser resolvido.
Recentemente o NIF ficou bem conhecido do público ao servir de local de filmagem para o longa-metragem Jornada nas Estrelas - o laboratório aparece como a "Engenharia" da nave Enterprise.
A fusão nuclear a laser é uma abordagem diferente da adotada pelo reator internacional ITER ou pelo alemão Wendelstein 7-X, mas é similar ao adotado pelos europeus Hiper e JET.
Bibliografia:
Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion
O. A. Hurricane, D. A. Callahan, D. T. Casey, P. M. Celliers, C. Cerjan, E. L. Dewald, T. R. Dittrich, T. Döppner, D. E. Hinkel, L. F. Berzak Hopkins, J. L. Kline, S. Le Pape, T. Ma, A. G. MacPhee, J. L. Milovich, A. Pak, H.-S. Park, P. K. Patel, B. A. Remington, J. D. Salmonson, P. T. Springer, R. Tommasini
Nature
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature13008
Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion
O. A. Hurricane, D. A. Callahan, D. T. Casey, P. M. Celliers, C. Cerjan, E. L. Dewald, T. R. Dittrich, T. Döppner, D. E. Hinkel, L. F. Berzak Hopkins, J. L. Kline, S. Le Pape, T. Ma, A. G. MacPhee, J. L. Milovich, A. Pak, H.-S. Park, P. K. Patel, B. A. Remington, J. D. Salmonson, P. T. Springer, R. Tommasini
Nature
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature13008
Fonte: Inovação Tecnológica
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