Energia da Fusão Nuclear Finalmente é Alcançada

Esta fusão é o processo no qual dois ou mais núcleos atómicos se juntam para formam um outro núcleo de maior número atômico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer, e geralmente liberta muito mais energia do que consome.

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O pequeno hohlraum onde ocorre o processo de fusão

Quando ocorre com elementos mais leves que o ferro e o níquel (que possuem as maiores forças de coesão nuclear de todos os átomos, sendo portanto mais estáveis) ela geralmente liberta energia, e com elementos mais pesados ela consome.

Até hoje, início do século XXI, ainda não foi encontrada uma forma de controlar a fusão nuclear como acontece com a fissão.

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Em um artigo publicado nesta quarta-feira, dia 12 de fevereiro de 2013, pesquisadores anunciaram ter produzido fusão nuclear. Ainda não é uma reação de fusão auto-sustentada, ou mesmo o início do processo, chamado de “ignição”, mas já é um resultado muito promissor para a geração de energia barata e limpa em abundância.

A fusão nuclear usa o elemento mais abundante do universo, o hidrogênio, e com um subproduto inócuo mas útil, o hélio, tem sido perseguida há décadas por vários laboratórios do mundo, entre eles o National Ignition Facility, NIF, onde foram investidos mais de 3 bilhões de dólares.

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O processo é o mesmo que acontece no núcleo do nosso Sol, átomos de hidrogênio são comprimidos e acabam se fundindo, produzindo hélio e liberando muita energia. Assim que se tornar uma realidade, a energia da fusão nuclear poderia substituir as usinas nucleares, hidrelétricas, à carvão, à gás e talvez até o petróleo, e também alimentar uma nova geração de espaçonaves muito mais rápidas e com maior autonomia.

A instalação de fusão nuclear do NIF é impressionante, para dizer o mínimo, 192 feixes lasers transmitem uma potência de 500 trilhões de watts, mais que os Estados Unidos inteiro usam em qualquer momento, em um alvo dourado cheio de hidrogênio com a espessura de um lápis N°2, o hohlraum.

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A ideia é aquecer o hidrogênio à temperatura de 100 milhões de graus Celsius e cruzar os dedos, esperando que a pressão gerada seja suficiente para iniciar a fusão. Só que mesmo com tanta energia, ainda assim o hidrogênio não estava formando hélio, a fusão não estava acontecendo, e os pesquisadores não sabiam o motivo. Era como apertar uma bexiga de ar ou uma bola de tênis com muita força, mas ao invés de estourar ela fugia pelo outro lado.

Depois de algum tempo, o operador do NIF ordenou uma mudança na abordagem, em vez de tentar replicar o que acontece no Sol, os pesquisadores deveriam tentar simular uma bomba nuclear de fusão.

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Com a mudança de abordagem, eles aprenderam como comprimir o hidrogênio a uma proporção equivalente a comprimir uma bola de basquete ao tamanho de uma azeitona. Esta imensa compressão fez com que os átomos de hidrogênio não conseguissem evitar uns aos outros e a “colisão” de átomos fez com que se fundissem. Em uma estrela quem faz este trabalho é a massiva gravidade gerada pela massa da mesma e não por lasers, como no NIF.

A pressão venceu a repulsão elétrica entre os átomos de hidrogênio, e produziu partículas alfa, que são núcleos de átomos de hélio, que por sua vez aqueceram mais o combustível e deram origem a mais reações, um processo conhecido como “bootstraping”.

O processo produziu mais energia do que a que foi usada para iniciar, um resultado considerado um marco na busca da energia nuclear de fusão. Entretanto, ainda é necessário usar cem vezes mais energia do que a que efetivamente inicia a reação.

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Em outras palavras, dos 500 trilhões de watts injetados, apenas uma fração acaba sendo efetivamente usada para iniciar a fusão, e a energia retornada é maior que esta pequena fração, mas não chega a ser mais que a potência total de 500 trilhões de watts.

Este é um dos motivos pelos quais o professor Omar A. Hurricane comentar que é um avanço pequeno, mas um avanço importante, ainda assim. Há ainda um longo caminho antes da energia nuclear de fusão se tornar uma realidade, mas os modelos teóricos sugerem que a ignição ficou mais próxima.

Fonte: http://hypescience.com