“Sol artificial” atinge 100 milhões de graus por por 48 segundos
O reator de fusão nuclear coreano KSTAR quebrou seu recorde anterior ao manter uma temperatura de 100 milhões de graus Celsius durante 48 segundos. Para essa conquista, o “Sol artificial” recebeu uma atualização de seus componentes magnéticos, que pode se consolidar como nova “peça” para a busca pela energia nuclear limpa.
Em vários lugares do mundo, os cientistas trabalham em experimentos de fusão nuclear na tentativa de alcançar uma produção energética superior ao consumo necessário para o funcionamento dos reatores.
Na Coreia do Sul, o reator Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) tem sido uma das principais apostas, com alguns recordes estabelecidos. Em 2022, ele conseguiu manter a temperatura de 100 milhões de graus Celsius por 30 segundos — um marco na época.
Agora, os cientistas anunciaram que conseguiram manter a mesma temperatura por 48 segundos, entre dezembro de 2023 e fevereiro de 2024. Esse avanço foi possível devido a melhorias nos sistemas de aquecimento de plasma e nas técnicas de controle da temperatura.
Reator tokamak
O KSTAR é um reator do tipo tokamak, ou seja, utiliza um forte campo magnético para confinar o plasma no interior de uma estrutura em forma de toro. Ao aquecer um “combustível”, geralmente disparando um feixe de laser em uma quantidade de um isótopo de gás hidrogênio, produz-se um plasma mais quente que o Sol.
Plasma é um estado da matéria em que os elétrons se desprendem dos núcleos atômicos, permitindo assim a fusão nuclear. Como as partículas elétricas livres são suscetíveis a campos magnéticos, os tokamaks utilizam ímãs gigantes ao redor do toro para confinar o plasma.
Quando o plasma é confinado com sucesso no centro da câmara, sem dispersão das partículas e sem contato com as paredes internas da estrutura, o reator evita a perda de temperatura. Assim, é possível manter os milhões de graus Celsius por vários segundos.
A partir daí, é relativamente simples converter a energia do calor em energia elétrica, que é o principal objetivo dos cientistas. Um grande atrativo da reação nuclear é que ela considerada a mais limpa e segura por não deixar emissões de carbono.
Avanços no KSTAR
Pesquisadores da Korean Institute of Fusion Energy (KFE) relatam que o novo tempo de 48 segundos se deve ao uso de tungstênio em vez de carbono nos “desviadores”, o componente magnético fundamental para extrair o calor e evitar as impurezas produzidas pela reação de fusão.
Com essa mudança, os desviadores proporcionaram aumento de 25% na temperatura da superfície sob cargas de calor semelhantes. Si-Woo Yoon, Diretor do Centro de Pesquisa KSTAR, disse que “apesar de ser o primeiro experimento realizado no ambiente dos novos desviadores de tungstênio, testes completos de hardware e preparação de campanha nos permitiram alcançar resultados que superam os dos registros anteriores”.
O objetivo dos coreanos é manter temperaturas superiores durante 300 segundos, o que exigirá a instalação de componentes adicionais de tungstênio e o controle do feedback em tempo real. Eles também usarão inteligência artificial para melhorar o desempenho do dispositivo.
