Futuras reações de fusão dentro de tokamaks podem produzir muito mais energia do que se pensava anteriormente, graças a novas pesquisas inovadoras que descobrem que a lei fundamental para esses reatores está errada. A fusão nuclear é capaz de mais!
Um estudo realizado por físicos do Centro Suíço de Plasma da École Fédérale Polytechnique de Lausanne (EFPL) descobriu que a densidade máxima do combustível de hidrogênio é cerca de duas vezes o limite de Greenwald, uma estimativa obtida em experimentos há mais de 30 anos.
A descoberta de que os reatores de fusão podem de fato operar em densidades de plasma de hidrogênio bem acima do limite de Greenwald para o qual foram projetados afetará a operação do massivo tokamak ITER em construção no sul da França e influenciará muito os projetos dos sucessores do ITER, chamados Demonstration central elétrica ((DEMO) Termonuclear Demonstration Power Plant), informou o físico Paolo Ricci, do Swiss Plasma Center.
Ricci é um dos líderes do projeto de pesquisa, que combina o trabalho teórico com os resultados de cerca de um ano de experimentos em três reatores termonucleares diferentes em toda a Europa – o Tokamak à Configuration Variable (TCV) da EPFL, o Joint European Torus (JET) em Culham no Reino Unido, e tokamak com a modernização de um desviador axissimétrico (ASDEX) no Institute of Plasma Physics em homenagem Max Planck em Garching na Alemanha.
Os tokamaks em forma de rosquinha são um dos projetos de reatores de fusão mais promissores que podem ser usados para gerar eletricidade para a rede. Os cientistas trabalham há mais de 50 anos para tornar a fusão controlada uma realidade, ao contrário da fissão nuclear, que produz energia dividindo grandes núcleos atômicos, a fusão nuclear pode gerar ainda mais energia fundindo núcleos muito pequenos.
O processo de fusão produz muito menos resíduos radioativos do que o nuclear, e o hidrogênio rico em nêutrons que ele usa como combustível é relativamente fácil de obter. O mesmo processo alimenta estrelas como o Sol, de modo que a fusão controlada foi comparada a uma "estrela em uma jarra", mas como as pressões muito altas no coração de uma estrela não são possíveis na Terra, as reações de fusão aqui exigem temperaturas mais altas do que na Terra. o sol.
A temperatura dentro de um tokamak TCV, por exemplo, pode ser superior a 120 milhões de °C – quase 10 vezes a temperatura do núcleo termonuclear do Sol, que é de cerca de 15 milhões de °C.
Vários projetos na área de energia de fusão estão agora em fase crítica, e alguns pesquisadores acreditam que o primeiro tokamak a gerar eletricidade para a rede pode estar operacional até 2030. Mais de 30 governos em todo o mundo também estão financiando o ITER tokamak, que deve produzir seu primeiro plasma experimental em 2025. No entanto, o ITER não foi concebido para gerar eletricidade. Mas os tokamaks baseados no ITER, que serão chamados de reatores DEMO, já estão sendo desenvolvidos e podem estar operacionais até 2051.
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