Cientistas descobrem uma nova forma de controlar as reações da fusão nuclear
Créditos: NASA/Solar Dynamics Observatory (SDO)

Cientistas descobrem uma nova forma de controlar as reações da fusão nuclear

Método usando a injeção de pó de boro permite um maior controle das reações.

A crescente necessidade da humanidade por energia levou os cientistas a tentar explorar a fusão nuclear, o método usado pelo Sol e por outras estrelas para gerar energia. Agora, um novo estudo mostra que físicos de Princeton encontraram um método que pode ajudar na criação segura de fusão nuclear na Terra, potencialmente levando a um suprimento ilimitado de eletricidade.

Reatores de fusão funcionam combinando elementos leves como hidrogênio em plasma - um estado superquente e carregado da matéria. Durante o processo de fusão, dois núcleos atômicos mais leves são combinados em um núcleo mais pesado, liberando energia. O plasma resultante pode ser usado para gerar uma grande quantidade de energia, desde que isso seja feito de forma segura.

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As instalações usadas para fusão, chamadas de tokamaks, também enfrentam a difícil tarefa de tentar manter as impurezas fora das reações. As impurezas podem reduzir a eficiência da fusão, quando o objetivo dos cientistas for manter o plasma tão quente como pode ser. Isso maximiza as reações de fusão e leva à criação da maior quantidade de eletricidade.

O que os cientistas do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) descobriram é uma maneira de injetar pó de boro no plasma, permitindo um maior controle, reduzindo os gases de efeito estufa e se livrando de resíduos radioativos de longo prazo.

O físico do PPPL Robert Lunsford, visto na imagem abaixo, foi o autor principal do artigo, publicado na Nuclear Fusion, que detalha a descoberta. "O principal objetivo do experimento era ver se poderíamos estabelecer uma camada de boro usando um injetor de pó", disse Lunsford em um comunicado do PPPL. "Até agora, o experimento parece ter sido bem-sucedido".

Cientistas descobrem uma nova forma de controlar as reações da fusão nuclear

O método concebido por Lunsford e sua equipe usa boro para evitar que o tungstênio nas paredes do tokamak interaja com o plasma. O tungstênio pode fazer com que as partículas de plasma esfriem, reduzindo a eficiência da reação. A chamada boronização de superfícies que ficam em contato o plasma é mais fácil de realizar com o pó, pois é algo que pode ser feito enquanto a máquina já está funcionando. Isso pode permitir que o dispositivo de fusão seja uma fonte ininterrupta de energia. "Esta é uma maneira de chegar a uma máquina de fusão de estado estável", comentou Lunsford.

O método usando o pó de boro também é mais barato e menos perigoso do que a prática atual de injetar o gás diborane, que tem potencial explosivo, no plasma.

Os cientistas planejam investigar ainda mais os usos do pó de boro, otimistas de que essa abordagem pode permitir que eles entendam mais profundamente o comportamento do plasma. O artigo de Lunsford e sua equipe pode ser visto aqui.

Fonte: TweakTown, Big Think
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Fabio Rosolen

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