O reator de fusão da Coreia funcionou 7 vezes mais quente que o Sol por quase 30 segundos: WebCuriosos
O reator “Sol artificial” da Coreia ganhou as manchetes esta semana, mantendo oficialmente o plasma a uma temperatura de 100 milhões de graus Celsius por mais de 20 segundos.
A equipe do Pesquisa avançada de Tokamak supercondutor da Coreia (KSTAR) atingiu uma temperatura de íons acima de 100 milhões de graus Celsius (180 milhões de graus Fahrenheit).
De acordo com Novo Cientista, a reação só foi interrompida após 30 segundos devido a limitações de hardware.
KSTAR usa campos magnéticos para gerar e estabilizar plasma ultraquente, com o objetivo final de fazer energia de fusão nuclear uma realidade.
Você pode ver a filmagem abaixo mostrando o reator funcionando por 24 segundos e atingindo uma temperatura de mais de 10^8 Kelvin – o que equivale mais ou menos a 100 milhões de graus Celsius.
Uma das pesquisas do KSTARrs, Yong-Su Na, disse a Matthew Sparkes de Novo Cientista que períodos mais longos deverão ser possíveis no futuro após atualizações do dispositivo.
Esta é uma conquista emocionante por uma boa razão – uma fonte potencialmente ilimitada de energia limpa que poderia transformar a forma como alimentamos as nossas vidas, se conseguirmos fazê-la funcionar como pretendido.
Mas também é importante notar que esse avanço da KSTAR não é necessariamente um recorde totalmente novo, como alguns meios de comunicação estão apregoando.
Na verdade, a KSTAR anunciou esse avanço em 2020, e informamos sobre isso na época. O que mudou agora é que o seu artigo sobre a pesquisa foi revisado por pares e acaba de ser publicado em Natureza.
No entanto, nos anos seguintes, a equipa KSTAR quebrou o seu próprio recorde, e o “Sol artificial” da China, conhecido como LESTE (Experimental Advanced Superconducting Tokamak ou HT-7U) destruiu ambos.
Em 2021, a máquina de fusão da Academia Chinesa de Ciências atingiu 120 milhões de graus Celsius (216 milhões de graus Fahrenheit) e agarrou-se a ela por 101 segundos.
Isso não quer dizer que a conquista do KSTAR ainda não seja enorme e que valha a pena ser compartilhada e comemorada.
Antes desta descoberta, o limite de 100 milhões de graus não tinha sido ultrapassado durante mais de 10 segundos.
“As tecnologias necessárias para operações longas de plasma a 100 milhões de graus são a chave para a realização da energia de fusão”, disse o físico nuclear Si-Woo Yoondiretor do Centro de Pesquisa KSTAR do Instituto Coreano de Energia de Fusão (KFE) em 2020.
“O sucesso do KSTAR em manter o plasma em alta temperatura por 20 segundos será um ponto de viragem importante na corrida para garantir as tecnologias para a operação prolongada de plasma de alto desempenho, um componente crítico de um reator comercial de fusão nuclear no futuro.”
A chave para o salto para 20 segundos foi uma atualização nos modos Internal Transport Barrier (ITB) dentro do KSTAR. Esses modos não são totalmente compreendidos pelos cientistas, mas ao nível mais simples ajudam a controlar o confinamento e a estabilidade das reacções de fusão nuclear.
O KSTAR é um reator estilo tokamaksemelhante ao que foi recentemente lançado na China, fundindo núcleos atómicos para criar estas enormes quantidades de energia (em oposição à fissão nuclear utilizada em centrais eléctricas, que divide os núcleos atómicos).
Dispositivos de fusão como o KSTAR usam isótopos de hidrogênio para criar um estado de plasma onde íons e elétrons são separados, prontos para aquecimento – as mesmas reações de fusão que acontecem no Sol, daí o apelido dado a esses reatores.
Até agora, manter temperaturas suficientemente altas durante um período de tempo suficientemente longo para que a tecnologia seja viável provou ser um desafio. Os cientistas precisarão quebrar mais recordes como esse para que a fusão nuclear funcione como fonte de energia – utilizando pouco mais do que água do mar (uma fonte de isótopos de hidrogênio) e produzindo resíduos mínimos.
Apesar de todo o trabalho que temos pela frente para conseguir que estes reactores produzam mais energia do que consomem, os progressos têm sido encorajadores. Até 2025, os engenheiros da KSTAR pretendem ultrapassar a marca dos 100 milhões de graus durante um período de 300 segundos.
“A temperatura de íons de 100 milhões de graus alcançada ao permitir o aquecimento eficiente do plasma central por um período tão longo demonstrou a capacidade única do dispositivo supercondutor KSTAR e será reconhecida como uma base atraente para plasmas de fusão de estado estacionário e de alto desempenho.” disse o físico nuclear Young-Seok Parkda Universidade de Columbia, em 2020.
A pesquisa foi publicada em Natureza.
Partes deste artigo foram publicadas pela primeira vez em dezembro de 2020.