Reator termonuclear ‘Steampunk’ da General Fusion do Canadá recebe o primeiro plasma

A General Fusion, sediada em Burnaby, British Columbia, anunciou que produziu seu primeiro plasma em seu reator de fusão experimental Lawson Machine 26 (LM26). O lançamento do reator marca o início de um experimento de 96 semanas projetado para levar o reator além do chamado ponto de equilíbrio, o ponto em que a energia liberada durante a fusão é igual à energia necessária para iniciar e manter a reação.

Fonte da imagem: General Fusion

O demonstrador LM26 levou 16 meses para ser construído. Este não é o primeiro nem o último protótipo de reator antes da criação de uma usina termonuclear comercial. A General Fusion vem trabalhando para atingir esse objetivo há mais de 20 anos, desde sua fundação em 2002, mas continua significativamente distante do objetivo final de criar uma usina de fusão com rendimento mínimo zero. A obtenção do primeiro plasma no LM26 dá esperança de um experimento bem-sucedido. Se tudo correr conforme o planejado, o ponto de equilíbrio será atingido em 2026.

Vale ressaltar que o ponto de equilíbrio pode ser científico e comercial. No primeiro caso, apenas a energia gasta diretamente na ignição do combustível termonuclear é levada em consideração. Esse ponto foi alcançado pela primeira vez na National Ignition Facility (NIF), nos EUA. No caso de um ponto de equilíbrio comercial, a energia de todo o sistema é levada em consideração, o que excede significativamente a energia necessária apenas para iniciar uma reação termonuclear. Ninguém no mundo conseguiu isso ainda.

A configuração do LM26 usa parcialmente o método usado no NIF. No sistema americano de ignição inercial de combustível de deutério-trítio, a pressão é criada por múltiplos feixes de laser focalizados. No caso da fusão geral de alvos magnetizados (MTF), a pressão sobre o combustível é criada tanto por um campo magnético quanto pela compressão física da camisa dentro da câmara de trabalho do reator. No momento da faísca, o campo magnético comprime o plasma formado no reator, e pressão adicional é criada pela onda de choque da camisa de compressão. Curiosamente, a camisa é comprimida por pistões de vapor – verdadeiro steampunk.

No reator de fusão comercial General Fusion, a capa será feita de metal líquido – uma liga de lítio e chumbo. Ele executará várias funções ao mesmo tempo: capturará nêutrons que surgem durante a fusão nuclear, servirá como um escudo protetor contra radiação e também funcionará como um refrigerante, transferindo calor para a geração de energia subsequente. Na configuração de demonstração do LM26, a capa é uma concha de lítio sólido que é comprimida por eletroímãs.

A ideia de um reator MTF foi proposta por cientistas americanos na década de 1970. Entretanto, eles não conseguiram alcançar uma reação termonuclear estável nele. A General Fusion acredita que o problema ocorreu devido ao controle insuficientemente preciso dos pistões que comprimem o invólucro e o plasma. Os sistemas de computação modernos são capazes de resolver esses problemas, e a empresa promete provar isso no próximo ano.