Cientistas confirmaram que no ano passado, pela primeira vez, conseguiram uma reação de fusão que se autoperpetua, aproximando-nos de replicar a reação química que alimenta o Sol.
Isto constitui um enorme avanço científico. O problema? É que o cientistas não sabem ao certo como replicá-la.
A fusão nuclear é o processo no qual dois ou mais núcleos atómicos juntam-se e formam um outro núcleo de maior número atómico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer e normalmente liberta muito mais energia do que a que consome.
Até hoje, ainda não foi encontrada uma forma de controlar comercialmente a fusão nuclear, embora alguns laboratórios estejam a tentá-lo.
Para tornar a fusão nuclear uma fonte de energia viável para os seres humanos, explica a ScienceAlert, os cientistas precisam primeiro de alcançar algo chamado de ‘ignição’, onde os mecanismos de autoaquecimento superam toda a perda de energia. Uma vez alcançada a ignição, a reação de fusão alimenta-se sozinha.
Foi precisamente isto que investigadores da National Ignition Facility do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, conseguiram. Estes cientistas passaram mais de uma década a aperfeiçoar a sua técnica e agora confirmaram que no dia 8 de agosto de 2021 produziram a primeira ignição bem-sucedida de uma reação de fusão nuclear.
“Esta é a primeira vez que cruzamos o critério de Lawson em laboratório”, disse a física nuclear Annie Kritcher, da National Ignition Facility, à New Scientist.
O critério de Lawson compara a taxa de energia gerada por reações de fusão dentro do combustível de fusão com a taxa de perdas de energia para o meio ambiente. Quando a taxa de produção é maior que a taxa de perda, o sistema produzirá energia líquida.
Para tal, os investigadores colocaram uma cápsula de combustível de trítio e deutério no centro de uma câmara de urânio empobrecido revestida de ouro e dispararam 192 lasers de alta energia para criar um banho de raios-x.
Desta forma, foram libertados 1,3 megajoules de energia por 100 trilionésimos de segundo, ou seja, 10 quadriliões de watts de potência.
Ao longo do último passado, os cientistas tentaram replicar o resultado em quatro experiências semelhantes, mas só conseguiram produzir metade do rendimento energético produzido na experiência recorde. Os resultados foram publicados recentemente na revista científica Physical Review Letters.
A equipa de investigadores quer agora determinar o que exatamente é necessário para atingir a ignição e como tornar a experiência mais resiliente a pequenos erros. Sem esse conhecimento, o processo não pode ser usado para criar reatores de fusão que possam abastecer cidades.
“Cientistas confirmaram que no ano passado, pela primeira vez, conseguiram uma reação de fusão que se autoperpetua, aproximando-nos de replicar a reação química que alimenta o Sol.”
A fusão termonuclear não é uma reacção química, é física. As reacções químicas utilizam apenas os electrões de valência dos átomos, não os seus núcleos.