Ciência

Nova evidência indica que instabilidade pode melhorar reação de fusão nuclear

Em apuração ?

Estudo no tokamak mais avançado da América do Norte sugere que ondas de plasma contraintuitivamente evitam turbulência

Interior do tokamak DIII-D em San Diego
Imagem: ScienceAlert

Pesquisadores do maior tokamak da América do Norte encontraram sinais de que uma instabilidade no plasma, antes considerada prejudicial, pode ajudar a controlar a turbulência e melhorar o desempenho dos reatores de fusão nuclear.

A fusão nuclear sempre foi vista como uma promessa para gerar energia limpa e praticamente inesgotável, mas sua concretização se revelou um enorme desafio tecnológico. Segundo um estudo recente publicado na revista Physical Review Letters, experimentos no DIII-D National Fusion Facility em San Diego, Califórnia, mostraram pela primeira vez evidências experimentais de que uma instabilidade do plasma, chamada Alfvén eigenmodes (AEs) — ou modos de Alfvén — pode, na verdade, ajudar a diminuir a turbulência prejudicial dentro do reator.

O funcionamento do tokamak, o reator experimental em formato de “rosquinha” que tenta reproduzir o processo que alimenta o Sol, depende de campos magnéticos intensos para aquecer o plasma a temperaturas de cerca de 150 milhões de graus Celsius — dez vezes maior do que o núcleo solar —, permitindo que os isótopos pesados do hidrogênio se fundam liberando energia. Até hoje, uma das grandes dificuldades enfrentadas é justamente a turbulência na plasma, que reduz a eficiência da reação ao dispersar o calor e a energia gerados.

Por muito tempo, acreditava-se que os Alfvén eigenmodes, que são ondas no plasma carregadas por correntes elétricas, fossem um problema capaz de aumentar essa instabilidade e comprometer a contenção das partículas energéticas essenciais para a operação da fusão. No entanto, os dados obtidos no DIII-D indicam que esses modos podem ter um efeito auto-regulador, cortando o avanço da turbulência e ajudando a manter o plasma estável.

Segundo os pesquisadores, esses resultados são um passo importante para entender melhor o comportamento do plasma e indicam que algumas instabilidades, antes vistas apenas como obstáculos, podem ter um papel benéfico no aprimoramento dos reatores. Essa descoberta pode impactar o desenvolvimento futuro da tecnologia de fusão, que busca ser uma fonte revolucionária de energia limpa.

Por ora, essa informação foi divulgada pela revista ScienceAlert e ainda aguarda confirmação por outras fontes científicas independentes. O potencial desse avanço tecnológico, porém, ainda está para ser plenamente explorado, e o clube da física do plasma observa com atenção o desenrolar dessas pesquisas.

Publicidade

O que sabemos?

  • Fusão nuclear usa tokamak para confinar plasma extremamente quente.
  • Turbulência no plasma dificulta eficiência da fusão.
  • Estudo no DIII-D em San Diego indica que modos Alfvén podem reduzir essa turbulência.
  • Descoberta divulgada pela ScienceAlert e ainda não confirmada oficialmente.

Fontes

Publicidade