O caminho para algo tão desafiador quanto a fusão nuclear comercial é necessariamente cheio de pequenas conquistas. Conquistas que podem parecer modestas, mas que, na realidade, são marcos que nos aproximam um pouco mais de uma meta ambiciosa que busca nada mais do que ajudar a resolver nossas necessidades energéticas sem continuar emitindo gases de efeito estufa.
Nesse contexto, o ITER captura boa parte da atenção, e é compreensível que seja assim. Afinal, é um projeto de enorme escopo, também liderado pela União Europeia. Na verdade, o grupo está assumindo em conjunto aproximadamente 50% do custo total de um plano do qual também participam Estados Unidos, Rússia, China, Japão, Índia e Coreia do Sul.
No entanto, o compromisso de origem pública com a fusão nuclear não se condensa apenas no ITER e não se limita apenas à União Europeia. Longe disso. A Europa está alcançando marcos científicos muito importantes, mas há outros países também estão avançando muito, fora do Ocidente. Na verdade, dois deles, provavelmente os mais favorecidos, são a China e a Coreia do Sul.
China tem gerador de plasma linear muito sofisticado para avançar a fusão
No campo da fusão nuclear, o plasma é o gás extremamente quente que contém os núcleos de deutério e trítio, os dois isótopos do hidrogênio, envolvidos na reação. Para que esses núcleos superem sua repulsão elétrica natural e a forte interação nuclear os funda, eles devem adquirir uma energia cinética muito alta. Isso só é possível se o plasma atingir uma temperatura igual ou superior a 150 milhões de graus Celsius.
Como podemos imaginar, muito poucos materiais conhecidos são capazes de suportar uma temperatura tão alta. No entanto, isso não é tudo. Quando um núcleo de deutério se funde com um núcleo de trítio, resulta na produção de um núcleo de hélio e um nêutron que é ejetado com uma energia de cerca de 14 MeV (megaelétron-volts). O problema é que o nêutron não tem carga elétrica líquida, então ele não pode ser confinado dentro do campo magnético, que, no entanto, consegue reter os núcleos de deutério e trítio, que têm carga elétrica positiva.
Esta é a razão pela qual quando se origina como resultado da reação de fusão nuclear, este nêutron é lançado em direção às paredes da câmara de vácuo com enorme energia. Esta partícula é muito importante porque na prática estará intimamente ligada à produção de energia elétrica em reatores de fusão nuclear, mas, ao mesmo tempo, representa uma forma muito agressiva de radiação que pode degradar significativamente os materiais usados no reator.
Os componentes que serão mais afetados pelo impacto direto dos nêutrons de alta energia e pelo fluxo de calor mais intenso são a parede interna da câmara de vácuo e a manta, cuja finalidade é regenerar o trítio que precisa ser usado como combustível na reação de fusão nuclear. Por isso é crucial desenvolver novos materiais que sejam capazes de suportar o fluxo de nêutrons e, assim, garantir que o reator tenha uma longa vida operacional.
Até agora, apenas a Holanda tinha um dispositivo capaz de gerar um plasma de alto fluxo semelhante ao que ocorre na câmara de vácuo de um reator de fusão nuclear. Mas agora a China também tem. O Instituto de Ciências Físicas de Hefei construiu com sucesso um gerador de plasma linear altamente avançado, capaz de recriar com precisão as condições extremas encontradas dentro dos reatores de fusão.
Sua finalidade é usá-lo para testar os materiais candidatos a serem usados na construção da câmara de vácuo, para o qual é essencial submetê-los à interação do plasma. Felizmente, a China confirmou que esta máquina estará disponível para colaboração internacional.
Imagem | Institutos de Ciências Físicas de Hefei
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